• 沒有找到結果。

此次實驗所使用的方法,首先以 SDS-PAGE 看是否有差異蛋白質點 改變,實驗結果顯示並無顯著差異。接著進行二維電泳(2-DE),它是利用 等電點和分子量大小不同的原理來分離蛋白質,再以質譜儀鑑定蛋白質 身份。而在本次實驗中,鑑定出 5 個表現量增加的蛋白質點,這些蛋白 質身份分別 myosin regulatory light chain 2 (phosphorylatable)、tropomyosin 1αchain、myosin light chain 1,及 6 個表現量減少的蛋白質點,這些蛋白 質身份分別為 calsequestrin-1 precursor、myosin regulatory light chain 2、

ATP synthase D chain 及 adenylate kinase isoenzymes。而本次實驗所使用的 粒線體萃取商業試劑,根據結果顯示萃取出的蛋白質並非為純的粒線體 蛋白質,其包含一部份的細胞質內蛋白質,因此蛋白質鑑定結果會有非 粒線體蛋白質點的出現。之後針對這些鑑定出的蛋白質點與短鏈脂肪酸 代謝異常突變小鼠間的關係,以下將作進一步討論。

第一節 Adenylate kinase isoenzyme

Adenylate kinase isoenzyme 為參與 ADP+ADP ATP+AMP 此一反 應的關鍵酵素。增加體內細胞 AMP 的表現量,可以藉由異位調節或由上 游激酶磷酸化作用影響而促進 AMP activated protein kinase (AMPK) 活化 (Corton et al., 1994; HARDIE et al., 1999) (圖十四),而 AMPK 為脂肪酸合 成酶抑制劑,且亦會抑制 acetyl CoA carboxylase 活性 (Carlson & Kim, 1973)。AMPK 的活化,會造成與 ATP 消耗相關的合成代謝途徑的不活化,

例 如 : 藉 由 acetyl CoA carboxylase 磷 酸 化 的 脂 肪 酸 合 成 及 藉 由 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase 磷酸化的固醇類合成 (Corton et al., 1995; Henin et al., 1995);另外也會造成至少一個與 ATP 生成相關代謝 途徑活化,例如:藉由抑制 malonyl-CoA 的表現量的脂肪酸氧化 (Merrill et al., 1997; Velasco et al., 1997)。

在 先 前 的 研 究 發 現 在 裘 馨 氏 肌 肉 失 養 症 (Duchenne Muscular Dystrophy,簡稱 DMD) 病人體內,其 adenylate kinase isoenzyme 表現量 是增加的 (Hamada et al., 1981),可能為體內代償作用所造成。另外在 2005 年 Carvajal 的研究中也發現以蔗糖餵食引發高三酸甘油酯血症小鼠,其 體內 creatine kinase 及 adenylate kinase 表現量下降,因而造成高三酸甘油 酯血症的小鼠心臟能量缺乏 (Carvajal et al., 2005)。

而在本次實驗中,發現 ENU 突變小鼠其 adenylate kinase isoenzyme

表現量降低,因而使體內 AMP 含量減少。我們推測此結果和突變小鼠體 內 C4-OH 值增加的相關性,可能是 AMP 減少,因而降低 AMPK 的活性,

使鼠體走向脂肪酸合成的途徑。而在短鏈脂肪酸合成至長鏈脂肪酸的途 中,可能有阻礙,因而使 C4-OH 值增加,推測有可能為脂肪酸合成過程 中相關酵素 3-hydroxyacyl-ACP dehydrase 此酵素 (圖十五) 發生突變,因 而造成此結果,仍有待進行該基因突變分析。

第二節 ATP synthase D chain

ATP synthase 包含 F1 和 F0 兩部份,其又有 8 個不同的 subunits,為 α、β、γ、δ、ε、a、b 和 c (Senior, 1988; Fillingame 1990),總分子量為 530 kDa (圖十六)。此酵素的催化中心由 α3β3γ 構成,ATP 的合成及水解 反應發生在此催化位置上 (Leslie et al., 2000)。而質子的運輸主要受 a 和 c 兩個 subunits 影響。ATP synthase D chain 即為 β subunit,主要功能為將 ADP 催化成 ATP。

在先前的研究發現帕金森氏症 (Parkinson’s disease) 病人,其 ATP synthase D chain 此蛋白質表現量增加,作者認為是代償性作用所造成 (Basso et al., 2004)。而在 2004 年 Jugdutt 和 Sawicki 的研究也發現心肌梗 塞再灌流病人,其 ATP synthase D chain 此蛋白質表現量增加,是因為其 體內能量需求增加所造成 (Jugdutt & Sawicki et al., 2004)。

在本次實驗中,發現 ENU 突變小鼠其 ATP synthase D chain 此蛋白 質表現量降低,我們推測可能因為小鼠體內能量足夠,因而使 ATP synthase D chain 表現量降低。

第三節 Muscle contraction related proteins

一般而言,肌肉收縮機制為橫橋與肌動蛋白 (actin) 結合,橫橋上為 肌凝蛋白 (myosin) 頭部具有 ATPase 的活性,可以將 ATP 水解,使橫橋 與肌動蛋白結合,釋出磷酸根,使肌動蛋白會往中間收縮,而產生肌肉 收縮,如此循環下去。而旋轉肌球素 (tropomyosin) 亦為和肌肉收縮相關 的蛋白質,若其阻擋住肌動蛋白上的肌凝蛋白結合位置,則肌肉不收縮。

而肌肉的收縮也要有鈣離子的存在,鈣離子如果與旋轉素 (troponin) 結 合,將拖動旋轉肌球素,使肌動蛋白露出與橫橋結合位置,使橫橋活化,

肌肉收縮。

在先前的研究發現在直腸癌小鼠實驗中,使其蔬菜攝取量增加,會 造成其體內 myosin regulatory light chain 2 表現量增加,作者認為是要增 加其肌肉收縮活性所造成 (Breikers et al.,2006)。而在 1997 年研究指出 myosin light chain 1 表現量降低,會使得橫橋形成時的酵素活性降低 (Ho&Chisholm, 1997)。另外也有研究發現在心室肥大的病人,其 myosin light chain 1 表現量增加,主要是為了增加心臟收縮所造成的 (Abdelaziz et al., 2005)。2006 年研究中也發現鈣離子濃度降低,會降低平滑肌收縮 (Zheyu et al., 2005)。

在本次實驗中,發現 ENU 突變小鼠,其和肌肉收縮相關的蛋白質

myosin light chain 1、磷酸化的 myosin light chain 2 和 tropomyosin 1 α chain 表現量增加,我們推測可能為其體內代償性作用所造成的結果。另外在 ENU 突變小鼠,也發現其 calsequestrin-1 precursor 表現量降低,

calsequestrin 此一蛋白質,主要為一鈣儲存蛋白,可以與許多鈣離子結合 (MacLennan & Wong , 1971),並且為鈣通道的調控者,並且協助鈣離子從 肌漿網釋放,而肌漿網鈣離子的釋放為肌肉收縮的重要因素。因此在本 實驗中,此蛋白質表現量降低,會降低其鈣離子從肌漿網釋放,因而降 低肌肉收縮。

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