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脂滴（LD）是普遍存在的细胞器，用于储存中性脂质，并作为脂质稳态的核心调控者。其结构包括由三酰甘油和甾醇酯组成的疏水核心，外部包裹一层磷脂单分子层。这种组织形式产生了决定选择性蛋白募集的生物物理特性。在脂滴相关蛋白中，含 /{beta}-水解酶结构域蛋白5（ABHD5，也称为 CGI-58）是脂解作用及更广泛脂质代谢的关键调控因子，但其在内质网（ER）双层膜与脂滴单分子层之间分布的机制仍知之甚少。由于ABHD5与膜的正确结合对于激活PNPLA家族脂肪酶至关重要，鉴定决定其膜选择性的因素对于理解健康与疾病状态下的脂滴功能具有关键意义。 在本研究中，我们采用由巨型单层囊泡（GUV）和嵌滴囊泡（DEV）构成的模型膜系统，并引入预先定义的磷脂和中性脂质组成，以考察ABHD5的结合与分选行为。通过整合实验检测与计算建模，我们定量分析了ABHD5在模拟内质网的双层膜与模拟脂滴的单分子层表面之间的分配情况。对膜组成及其物理性质进行系统性变化，使我们能够评估堆积缺陷和中性脂质含量如何塑造ABHD5的定位。我们的研究结果揭示了有利于ABHD5与脂滴样单分子层结合的生物物理特征，并为理解细胞如何将调控蛋白靶向至不同膜环境以控制脂质代谢提供了新的机制性见解。
脂滴（lipid droplets, LDs）是普遍存在的细胞器，负责储存中性脂质，并作为脂质稳态的核心调控者。其结构由三酰基甘油和甾醇酯构成的疏水核心，以及包裹其外的磷脂单分子层组成。这种组织方式形成了能够引导选择性蛋白募集的生物物理特性。在脂滴相关蛋白中，含α/β-水解酶结构域蛋白5（/{beta}-hydrolase domain-containing protein 5, ABHD5，亦称CGI-58）是脂解作用及更广泛脂质代谢的关键调控因子，然而其在内质网（ER）双分子层膜与脂滴单分子层之间分布的机制仍知之甚少。由于ABHD5与膜的正确结合对于激活PNPLA家族脂肪酶至关重要，因此鉴定决定其膜选择性的因素，对于理解健康与疾病状态下脂滴功能具有关键意义。
在本研究中，我们利用由巨型单层囊泡（giant unilamellar vesicles, GUVs）和包埋液滴囊泡（droplet-embedded vesicles, DEVs）组成的模型膜系统，并引入明确界定的磷脂和中性脂质组成，考察了ABHD5的结合与分选行为。通过整合实验测定与计算建模，我们定量分析了ABHD5在模拟内质网的双分子层膜与模拟脂滴的单分子层表面之间的分配行为。对膜组成及其物理性质进行系统性调控，使我们能够评估堆积缺陷和中性脂质含量如何塑造ABHD5的定位。我们的研究结果揭示了有利于ABHD5与脂滴样单分子层结合的生物物理特征，并为理解细胞如何将调控蛋白靶向至不同膜环境以控制脂质代谢提供了新的机制性见解。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.20.744708v1?rss=1
🏷️ 脂滴 ABHD5 膜分选 脂质组成 单分子层与双分子层