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低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoproteincholesterol，LDL-c)是造成心血管类疾病的重要因素，低密度脂蛋白受体(LDL receptor，LDLR)介导的LDL内吞是机体清除LDL的主要途径，这一途径在人体胆固醇代谢平衡方面起到重要的调节作用。人类遗传学发现PCSK9(Proprotein Convertase Subtilisin/Kexin type 9)基因突变导致胆固醇代谢异常，其功能增强型基因突变导致高胆固醇血症，而其功能失活性基因突变导致低胆固醇血症。我们及他人前期的工作发现PCSK9编码一个肝脏分泌性蛋白，通过与LDLR直接相互作用促进LDLR在溶酶体中降解，进而调节血液中LDL-c含量。针对PCSK9的抑制剂已成为新一代降胆固醇药物。
与清晰的人类遗传学数据不同，PCSK9促进LDLR降解的分子机制尚不清楚。LDL与LDLR结合后通过囊泡内吞途径进入内体，随着内体的酸化，LDL与LDLR解离，LDL被转运至溶酶体降解，而LDLR返回细胞质膜行使下一次功能。我们前期的研究发现，PCSK9与LDLR结合后也通过经典的囊泡内吞途径进入细胞，但是在内吞体中PCSK9与LDLR的结合更加紧密，从而阻止LDLR向细胞质膜的运输，最终一起被转运至溶酶体降解。PCSK9如何促进LDLR向溶酶体的转运完全未知。我们猜测一个可能的机制是细胞内存在一个PCSK9互作蛋白，引导PCSK9&LDLR复合体向溶酶体的转运。为寻找这一PCSk9互作蛋白，我们借助免疫共沉淀和质谱分析的方法，发现三个与PCSK9相互作用的I型膜蛋白，APP(AmyloidPrecursor protein)，APLP2(AmyloidPrecursor-Like Protein 2)和LRP1(LDLReceptor-relatedProtein 1)。随后我们制备了针对这些基因的基因敲除或基因沉默小鼠。然而遗憾的是这些基因的缺失不影响体内PCSK9降解肝脏LDLR的能力，它们与PCSK9相互作用的生理意义尚不清楚。
PCSK9与LDLR结合后通过囊泡内吞途径被转运至溶酶体降解，这一过程非常动态，只需要十几分钟。我们猜测PCSK9与目标蛋白间的相互作用可能非常动态和短暂，传统生化方法很难捕捉。为进一步寻找调节PCSK9功能与活性的基因与蛋白，我们建立了基于胆固醇饥饿的筛选策略，结合CRISPR/Cas9-sgRNA全基因组文库，我们筛选到100多个被显著富集的基因，并对多个基因的功能进行了一定的研究。我们发现其中GENEA，GENEB不仅调节细胞内LDLR的表达水平，同时也调节PCSK9降解LDLR的能力。这些研究为后继工作奠定了坚实基础。
总之，本论文围绕PCSK9促进LDLR降解的分子机制展开了系统研究，发现了三个与PCSK9相互作用的I型膜蛋白以及若干调节LDLR表达与PCSK9活性的功能基因，对深入理解PCSK9的作用机制提供了新的思路，为后续全面揭示PCSK9的作用机制奠定了基础。
与清晰的人类遗传学数据不同，PCSK9促进LDLR降解的分子机制尚不清楚。LDL与LDLR结合后通过囊泡内吞途径进入内体，随着内体的酸化，LDL与LDLR解离，LDL被转运至溶酶体降解，而LDLR返回细胞质膜行使下一次功能。我们前期的研究发现，PCSK9与LDLR结合后也通过经典的囊泡内吞途径进入细胞，但是在内吞体中PCSK9与LDLR的结合更加紧密，从而阻止LDLR向细胞质膜的运输，最终一起被转运至溶酶体降解。PCSK9如何促进LDLR向溶酶体的转运完全未知。我们猜测一个可能的机制是细胞内存在一个PCSK9互作蛋白，引导PCSK9&LDLR复合体向溶酶体的转运。为寻找这一PCSk9互作蛋白，我们借助免疫共沉淀和质谱分析的方法，发现三个与PCSK9相互作用的I型膜蛋白，APP(AmyloidPrecursor protein)，APLP2(AmyloidPrecursor-Like Protein 2)和LRP1(LDLReceptor-relatedProtein 1)。随后我们制备了针对这些基因的基因敲除或基因沉默小鼠。然而遗憾的是这些基因的缺失不影响体内PCSK9降解肝脏LDLR的能力，它们与PCSK9相互作用的生理意义尚不清楚。
PCSK9与LDLR结合后通过囊泡内吞途径被转运至溶酶体降解，这一过程非常动态，只需要十几分钟。我们猜测PCSK9与目标蛋白间的相互作用可能非常动态和短暂，传统生化方法很难捕捉。为进一步寻找调节PCSK9功能与活性的基因与蛋白，我们建立了基于胆固醇饥饿的筛选策略，结合CRISPR/Cas9-sgRNA全基因组文库，我们筛选到100多个被显著富集的基因，并对多个基因的功能进行了一定的研究。我们发现其中GENEA，GENEB不仅调节细胞内LDLR的表达水平，同时也调节PCSK9降解LDLR的能力。这些研究为后继工作奠定了坚实基础。
总之，本论文围绕PCSK9促进LDLR降解的分子机制展开了系统研究，发现了三个与PCSK9相互作用的I型膜蛋白以及若干调节LDLR表达与PCSK9活性的功能基因，对深入理解PCSK9的作用机制提供了新的思路，为后续全面揭示PCSK9的作用机制奠定了基础。