磷脂酰丝氨酸合成酶通过独特的代谢机制调节细胞内稳态
（中科脂典协助完成脂质组学）
磷脂构成了将细胞从细胞外环境中分离出来的膜，并包裹着亚细胞间室。磷脂的合成和亚细胞分布对其功能起着重要的作用。磷脂酰丝氨酸(Phosphatidylserine,PS)是由磷脂酰丝氨酸合成酶(PSS)在内质网上合成的膜磷脂，通过不同的途径转运至质膜(PM)和线粒体。
哺乳动物体内PS代谢酶的表达变化是揭示PS及其代谢相关酶功能的主要途径。尽管大量的体外研究已经揭示了PS在不同亚细胞部位的许多功能，但PS的具体机制和体内功能仍有待于充分了解。除代谢酶外，细胞内脂质转运途径对磷脂的功能也有重要影响。细胞如何协调不同的PS传输路径还有待研究。
年12月，中科院遗传与发育生物学研究所、山东第一医科大学的相关研究人员在《PLOSGenetics》上发表了题为“磷脂酰丝氨酸合成酶通过独特的代谢机制调节细胞内稳态”的研究论文，揭示了pss调节细胞内稳态的代谢机制。
研究人员首先发现，CG的敲降降低了果蝇唾液腺的细胞大小并导致了异位脂质储存（图1），而CG是果蝇体内含有PSS催化结构域的基因，PSS作为果蝇中唯一的PS合成酶，可能使用PE作为PS合成的底物（图2）。
图1.CG功能的丧失影响脂质的储存和细胞的生长。
图2.CG是唯一的果蝇磷脂酰丝氨酸合成酶(PSS)。
接下来，研究人员探讨了pss介导的细胞生长和中性脂质稳态的机制，发现pssRNAi至少部分地通过胰岛素途径消耗了质膜Akt并降低了细胞生长，而过表达磷脂丝氨酸脱羧酶增强了细胞生长缺陷并抑制了PSS敲低的异位脂质储存表型（图3）.
图3.pssRNAi的细胞生长缺陷是由胰岛素途径活性受损引起的。
研究人员进一步研究pssRNAi诱导的异位脂质积累的机制，结果发现，随着PS输入线粒体的减少，pss的丢失影响线粒体蛋白输入和线粒体完整性（图4）。此外，pssRNAi中异位脂质储存是由磷脂合成向中性脂质合成的代谢转变导致的（图5）。
图4.pssRNAi影响线粒体完整性。
图5.pssRNAi在唾液腺中由磷脂合成向TAG合成的代谢转变有助于脂质的异位储存。
最后，研究人员进一步研究发现，降低脂质储存或促进细胞生长不能挽救pssRNAi引起的线粒体功能障碍（图6），表明PSS通过不同的机制调节线粒体功能和细胞生长或脂质储存。而通过PI4KIIIα的丢失减少了PS从内质网到质膜的转运，部分地挽救pssRNAi的线粒体缺陷（图6），表明PS从ER到PM和从ER到线粒体的运输之间存在一种平衡。
图6.pss-RNAi的线粒体缺陷不能被Pisd的过度表达所修复。
总之，该研究结果揭示了不同PS转运途径之间的平衡，并揭示了PSS通过不同的代谢机制调节细胞内稳态。
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