37000cm威尼斯模式动物研究所/医学院李朝军课题组在心脏病的分子病理机制方面的研究成果“The alteration of protein prenylation induces cardiomyocyte hypertrophy through Rheb-mTORC1 signalling and leads to chronic heart failure”于2014年11月11号在线发表在病理学一区杂志The Journal of Pathology。37000cm威尼斯博士生徐娜为该论文的第一作者，37000cm威尼斯李朝军教授为该论文的通讯作者。
蛋白质的异戊二烯化修饰是一种重要的蛋白质翻译后修饰，它能够对C末端含有CAAX基序的蛋白质进行异戊二烯化修饰，被修饰的蛋白随后定位到细胞膜上发生活化。本研究发现香叶基香叶基二磷酸合成酶（GGPPS），一种调控蛋白质异戊二烯化修饰的关键酶，在小鼠的心肌肥厚模型以及人类的心衰中明显下调，通过基因靶向技术在心脏组织中特异性将GGPPS基因敲除之后，GGPPS敲除小鼠会诱发心肌肥大，并最终在出生后2个月左右死于心脏衰竭。进一步研究揭露了心肌细胞中香叶基香叶基二磷酸（GGPP）和法尼基二磷酸（FPP）之间的平衡被打破是小鼠心肌肥大的重要诱因。GGPPS缺失改变了小G蛋白的异戊二烯化修饰水平，GGPP的前体FPP在心肌细胞中的大量积累增加了Rheb的法尼基化，使其被招募到膜上持续发生活化，进而激活mTORC1信号通路，促进心肌细胞的体积增大。针对FPP-Rheb-mTORC1信号轴的抑制能够有效地削弱GGPPS缺失对心肌细胞造成的损伤。
本研究充分揭示了蛋白质的异戊二烯化修饰的平衡在维持心肌细胞正常生长和功能发挥中的重要角色，为临床上由高血压引起的心肌肥大和心脏衰竭的预防和治疗提供了一个新的潜在生物靶点。
此项研究获得了国家基础重大科学研究计划项目（2012CB524900）资助。（模式动物研究所）
图示GGPPS调控的蛋白质异戊二烯化修饰改变引起心肌肥大和慢性心衰
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