多聚不飽和脂肪酸（Polyunsaturated fatty acids，PUFAs)，如花生四烯酸（AA， C20:4n-6)、二十碳五烯酸(EPA，C20:5n-3)和二十二碳六烯酸(DHA，C22:6n-3)，具有兩個以上的不飽和鍵，不僅是構(gòu)成生物膜的結(jié)構(gòu)分子，而且也是胞內(nèi)外重要的信號分子。多聚不飽和脂肪酸代謝紊亂會引起生長、發(fā)育和行為等缺陷，和很多人類重大疾病相關(guān)。

　　多聚不飽和脂肪酸的合成由多個酶參與，來自NADP的電子經(jīng)細胞色素b5還原酶（cytocytochrome b5 reductase, Ncb5or)、細胞色素b5（cytochrome b5），傳遞給去飽和酶 （desaturase），激活的去飽和酶在特定的碳鏈位置引入雙鍵。不同的去飽和酶（如Δ5、Δ6、Δ9、Δ12等去飽和酶）是使用同一電子傳遞鏈還是不同的電子傳遞鏈發(fā)揮功能呢？它們在不同物種中的相互關(guān)系如何呢？

　　和其它物種相比，模式生物秀麗線蟲基因組具有合成多聚不飽和脂肪的所有去飽和酶基因，是研究細胞色素b5還原酶、細胞色素b5和去飽和酶相互關(guān)系的良好動物模型。中國科學(xué)院昆明動物研究所梁斌學(xué)科組張玉茹和其他研究生通過比較基因組，在秀麗線蟲基因組中找到了3個可能編碼細胞色素b5還原酶的基因。進一步的功能研究發(fā)現(xiàn)，編碼細胞色素b5還原酶的基因hpo-19和T05H4.4功能相同，下調(diào)hpo-19和T05H4.4的表達，降低了多聚不飽和脂肪酸的含量，影響秀麗線蟲的生長發(fā)育和脂肪含量。通過添加外源脂肪酸檢測去飽和酶活性發(fā)現(xiàn)，HPO-19和T05H4.4影響FAT-1（n3去飽和酶）、FAT-2（Δ12去飽和酶）、FAT-3（Δ6去飽和酶）和FAT-4（Δ5去飽和酶），表明秀麗線蟲中這四個去飽和酶共用相同的細胞色素b5還原酶傳遞電子。同時還發(fā)現(xiàn)，下調(diào)hpo-19和T05H4.4的表達，反饋促進了Δ9去飽和酶的表達和活性。該研究也表明，不同物種中細胞色素b5還原酶、細胞色素b5和去飽和酶構(gòu)成的復(fù)合物體系可能不一樣，但它們之間的協(xié)同進化關(guān)系還有待深入研究。

　　該研究工作已接受并在線發(fā)表在脂代謝領(lǐng)域期刊BBA-Molecular and Cell Biology of Lipids。

　　該項研究工作得到中科院先導(dǎo)B專項、國家自然科學(xué)基金、云南省自然科學(xué)基金、云南省高端人才項目的資助。

　　圖注：在秀麗線蟲多聚不飽和脂肪合成中，F(xiàn)AT-1（n3去飽和酶）、FAT-2（Δ12去飽和酶）、FAT-3（Δ6去飽和酶）和FAT-4（Δ5去飽和酶）共用相同的細胞色素b5還原酶，但Δ9去飽和酶需要其它細胞色素b5還原酶。