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
JamesPei应助晚风采纳,获得10
刚刚
1秒前
ding应助杏仁和巧克力采纳,获得10
2秒前
qing发布了新的文献求助10
2秒前
乐一李完成签到,获得积分10
3秒前
ryuuujin完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
六六发布了新的文献求助10
4秒前
SunYilin发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
莫妮卡卡发布了新的文献求助10
6秒前
Apple完成签到,获得积分10
6秒前
zy完成签到 ,获得积分20
7秒前
jie酱拌面发布了新的文献求助10
8秒前
木头人发布了新的文献求助10
8秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
思源应助吴慧琼采纳,获得10
8秒前
8秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
xing_xing应助科研通管家采纳,获得20
9秒前
火星上的友卉完成签到,获得积分10
9秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
秋白完成签到,获得积分10
9秒前
xing_xing应助科研通管家采纳,获得20
9秒前
Wuin发布了新的文献求助10
9秒前
Dean应助科研通管家采纳,获得50
9秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
tjc发布了新的文献求助10
10秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
墨染发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
赘婿应助banana采纳,获得10
10秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
renshiq完成签到,获得积分10
11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
The Effective Clinical Neurologist 3ed 500
The Great Hymn to Šamaš 500
Positive Obsession: The Life and Times of Octavia E. Butler 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 7698536
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9258204
关于积分的说明 20013017
捐赠科研通 7273768
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3293328
关于科研通互助平台的介绍 2448775
邀请新用户注册赠送积分活动 2299429