Feeding induces cholesterol biosynthesis via the mTORC1–USP20–HMGCR axis

mTORC1型 胆固醇 内分泌学 化学 NPC1 细胞生物学 生物 生物化学 生物合成 基因 信号转导 PI3K/AKT/mTOR通路 细胞内 内体
作者
Xiao-Yi Lu,Xiongjie Shi,Ao Hu,Ju-Qiong Wang,Yi Ding,Wei Jiang,Ming Sun,Xiaolu Zhao,Jie Luo,Wei Qi,Bao‐Liang Song
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:588 (7838): 479-484 被引量:288
标识
DOI:10.1038/s41586-020-2928-y
摘要

Cholesterol is an essential lipid and its synthesis is nutritionally and energetically costly1,2. In mammals, cholesterol biosynthesis increases after feeding and is inhibited under fasting conditions3. However, the regulatory mechanisms of cholesterol biosynthesis at the fasting-feeding transition remain poorly understood. Here we show that the deubiquitylase ubiquitin-specific peptidase 20 (USP20) stabilizes HMG-CoA reductase (HMGCR), the rate-limiting enzyme in the cholesterol biosynthetic pathway, in the feeding state. The post-prandial increase in insulin and glucose concentration stimulates mTORC1 to phosphorylate USP20 at S132 and S134; USP20 is recruited to the HMGCR complex and antagonizes its degradation. The feeding-induced stabilization of HMGCR is abolished in mice with liver-specific Usp20 deletion and in USP20(S132A/S134A) knock-in mice. Genetic deletion or pharmacological inhibition of USP20 markedly decreases diet-induced body weight gain, reduces lipid levels in the serum and liver, improves insulin sensitivity and increases energy expenditure. These metabolic changes are reversed by expression of the constitutively stable HMGCR(K248R). This study reveals an unexpected regulatory axis from mTORC1 to HMGCR via USP20 phosphorylation and suggests that inhibitors of USP20 could be used to lower cholesterol levels to treat metabolic diseases including hyperlipidaemia, liver steatosis, obesity and diabetes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
领导范儿应助欣慰冬瓜采纳,获得10
刚刚
刚刚
刚刚
大旗应助Wcy采纳,获得50
1秒前
小马甲应助13981592626采纳,获得10
2秒前
kong完成签到 ,获得积分10
4秒前
笨笨蜻蜓发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6.2应助Feng采纳,获得10
5秒前
5秒前
YangDouglas完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
49发布了新的文献求助10
6秒前
ss完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
11111111应助优雅的姒采纳,获得10
7秒前
白大帅气发布了新的文献求助10
8秒前
11111111应助鼻揩了转去采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
Owen应助zz采纳,获得10
9秒前
bibi11完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
yyyyyy发布了新的文献求助10
10秒前
ss发布了新的文献求助10
11秒前
丘比特应助WS采纳,获得10
11秒前
Hello应助13981592626采纳,获得10
12秒前
evangelin发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
jwq发布了新的文献求助10
13秒前
打打应助Ha采纳,获得10
14秒前
14秒前
白大帅气完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7718972
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9272795
关于积分的说明 20093858
捐赠科研通 7294880
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3299670
关于科研通互助平台的介绍 2453495
邀请新用户注册赠送积分活动 2306909