114年:營養生理生化(1)

哺乳動物體內生合成膽固醇(cholesterol)的關鍵酵素HMG-CoA reductase會受到多層面及多種因素的調控。下列何者可增加HMG-CoA reductase的酵素反應,進而促成膽固醇的生合成?

A升糖素(glucagon)
B胰島素(insulin)
C低ATP含量(low ATP levels)
D氧化固醇(oxysterol)

詳細解析

本題觀念:

本題考查的是**膽固醇生合成(Cholesterol Biosynthesis)**的關鍵調控機制。 HMG-CoA 還原酶(HMG-CoA reductase, HMGCR) 是膽固醇合成途徑中的速率決定步驟(Rate-limiting step)酵素,負責將 HMG-CoA 還原為 Mevalonate。此酵素的活性受到嚴密的調控,主要機制包括:

  1. 基因轉錄調控:透過 SREBP(固醇調節元件結合蛋白)調控。
  2. 蛋白質降解調控:透過泛素化(Ubiquitination)途徑降解。
  3. 共價修飾(磷酸化/去磷酸化)調控:磷酸化態為不活化,去磷酸化態為活化。
  4. 荷爾蒙調控:胰島素與升糖素的拮抗作用。

選項分析

  • A. 升糖素(Glucagon)錯誤

    • 機制:升糖素代表空腹或低血糖狀態,會活化細胞內的 cAMP 途徑,進而活化 PKA,最後導致 HMG-CoA reductase 被磷酸化(Phosphorylation)
    • 結果:磷酸化後的 HMG-CoA reductase 處於不活化(Inactive)狀態,且長期升糖素作用會抑制該酵素的基因表現,因此會減少膽固醇生合成。
  • **B.

...(解析預覽)...