CRTC2,也称为CREB-regulated transcription coactivator 2,是CREB-regulated transcription coactivator家族成员之一,是一种重要的转录共激活因子。CRTC2主要在肝脏和脂肪组织中表达,参与调控葡萄糖和脂质代谢。此外,CRTC2还参与炎症反应、血管生成和免疫调节等生物学过程。
在肝脏中,CRTC2通过调节SREBP1(sterol regulatory element-binding protein 1)的表达来控制脂质代谢。胰岛素信号可以激活mTOR信号通路,mTOR磷酸化CRTC2,从而减弱其对COPII复合体的抑制作用,促进SREBP1的成熟和核转位,进而诱导脂质合成相关基因的表达[2]。此外,CRTC2还可以通过调节mTORC1信号通路来影响肝脏的脂质稳态。在高脂肪饮食条件下,肝脏中CRTC2的表达显著升高,CRTC2的缺失可以改善高脂肪饮食诱导的脂肪肝病变[3]。机制上,CRTC2的缺失导致miR-34a的表达降低,进而增加SIRT1的表达和活性,促进mTORC1的抑制因子TSC2的表达,从而抑制mTORC1信号通路,减少脂质合成和积累。
CRTC2还可以通过调节CREB信号通路来影响葡萄糖代谢。在冷暴露条件下,交感神经兴奋可以促进CREB/CRTC2信号通路的激活,进而诱导糖异生相关基因的表达,维持血糖稳态[4]。此外,CRTC2还可以通过调节Sam68蛋白的表达来影响糖异生。Sam68可以与CRTC2相互作用,降低CRTC2的泛素化水平,从而稳定CRTC2蛋白,促进糖异生相关基因的表达[5]。
除了在代谢调控中的作用外,CRTC2还参与炎症反应的调节。LKB1(liver kinase B1)是一种肿瘤抑制基因,其突变可以导致炎症反应的失调。研究发现,LKB1的缺失可以激活CRTC2-CREB信号通路,增加炎症基因的表达,促进炎症反应[1]。
CRTC2还可以通过调节CREB信号通路来影响血管生成和免疫调节。CRTC2可以与p190RhoGAP-A相互作用,维持内皮细胞的屏障功能,促进血管生成[6]。此外,CRTC2还可以通过调节IL-17A、IL-10、MAPKp38和NF-κBp65等免疫相关基因的表达来影响免疫调节[7]。
综上所述,CRTC2是一种重要的转录共激活因子,参与调控葡萄糖和脂质代谢、炎症反应、血管生成和免疫调节等生物学过程。CRTC2的异常表达和调控可能与多种疾病的发生和发展有关,包括肥胖、糖尿病、脂肪肝和非酒精性脂肪肝等。因此,CRTC2可能成为治疗这些疾病的潜在靶点。
参考文献:
1. Compton, Shelby E, Kitchen-Goosen, Susan M, DeCamp, Lisa M, Krawczyk, Connie M, Jones, Russell G. 2023. LKB1 controls inflammatory potential through CRTC2-dependent histone acetylation. In Molecular cell, 83, 1872-1886.e5. doi:10.1016/j.molcel.2023.04.017. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37172591/
2. Han, Jinbo, Li, Erwei, Chen, Liqun, Deng, Haiteng, Wang, Yiguo. 2015. The CREB coactivator CRTC2 controls hepatic lipid metabolism by regulating SREBP1. In Nature, 524, 243-6. doi:10.1038/nature14557. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26147081/
3. Han, Hye-Sook, Kim, Sang Gyune, Kim, Young Seok, Cho, Kae Won, Koo, Seung-Hoi. 2021. A novel role of CRTC2 in promoting nonalcoholic fatty liver disease. In Molecular metabolism, 55, 101402. doi:10.1016/j.molmet.2021.101402. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34838715/
4. Morgan, Henrique J N, Delfino, Heitor B P, Schavinski, Aline Z, Montminy, Marc, Navegantes, Luiz C C. 2024. Hepatic noradrenergic innervation acts via CREB/CRTC2 to activate gluconeogenesis during cold. In Metabolism: clinical and experimental, 157, 155940. doi:10.1016/j.metabol.2024.155940. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38878857/
5. Qiao, Aijun, Zhou, Junlan, Xu, Shiyue, Zhang, Jianyi, Qin, Gangjian. 2021. Sam68 promotes hepatic gluconeogenesis via CRTC2. In Nature communications, 12, 3340. doi:10.1038/s41467-021-23624-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34099657/
6. Kanki, Hideaki, Sasaki, Tsutomu, Matsumura, Shigenobu, Takemori, Hiroshi, Mochizuki, Hideki. 2020. CREB Coactivator CRTC2 Plays a Crucial Role in Endothelial Function. In The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience, 40, 9533-9546. doi:10.1523/JNEUROSCI.0407-20.2020. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33127851/
7. Zeng, Wan-Hong, Wen, Zheng-Yong, Wei, Xiu-Ying, Fu, Peng, Shi, Qiong. 2024. Molecular characterization, spatio-temporal expression patterns of crtc2 gene and its immune roles in yellow catfish (Pelteobagrus fulvidraco). In Fish & shellfish immunology, 154, 109877. doi:10.1016/j.fsi.2024.109877. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39245185/