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在体内不同的代谢信号调控下，泛素连接酶gp78可以分别介导HMG-CoAReductase(HMGCR)和Insig-1的泛素化-蛋白酶体降解途径。由于HMGCR是胆固醇生物合成过程中的限速酶。过量的甾醇可以诱导其快速降解，从而负反馈调控胆固醇合成速率。相反，Insig-1是SREBP成熟剪切过程中的负调控因子。快速降解Insig-1可以解除对SREBP通路的抑制，激活其下游靶基因的表达，从而上调脂质合成。 由于gp78在脂质代谢方面有两个相反的效应，为了深入探究其生理功能以及分子机制，构建了肝脏特异性gp78基因敲除小鼠(L-gp78-/-)。与前期细胞系上的工作一致的是，在L-gp78-/-肝脏中HMHCR与Insig-1蛋白稳定性确实增加了。有趣的是，Insig-2蛋白量增加的尤其显著。通过在肝脏原代细胞上的实验分析，显示Insig-2是gp78的肝特异性底物。 通过同位素示踪技术，发现L-gp78-/-小鼠中HMHCR的酶活力增强，但胆固醇和脂肪酸等脂质的合成速率却下降了。基因表达分析发现，L-gp78-/-小鼠肝脏中SREBP靶基因表达下调。结合Western blot结果，认为L-gp78-/-小鼠肝脏中SREBP成熟剪切过程被抑制了。进一步，我们通过腺病毒介导的Insig-2 RNAi试验，确认L-gp78-/-小鼠脂质合成降低的表型主要是由于Insig-2蛋白量增多抑制了SREBP通路所造成的。Fasting和Refeeding处理是一种在动物水平上检测SREBP成熟剪切过程的实验手段。通过此实验，进一步确认L-gp78-/-小鼠肝脏中的SREBP通路被抑制。 高脂饮食和年龄都可以诱导肥胖以及葡萄糖耐受不良。L-gp78-/-小鼠表现为抵抗肥胖和胰岛素敏感性增强。代谢笼分析表明L-gp78-/-小鼠能量消耗增加。4℃冷刺激实验结合棕色脂肪基因表达分析，显示棕色脂肪产热能力增强。为了排除冷刺激等其他因素的影响，选择年轻小鼠进行室温23℃和热中性30℃的代谢分析。实验结果进一步确认L-gp78-/-小鼠的棕色脂肪产热能力增强以及能量消耗增加。 同时经过详细的分析，我们发现L-gp78-/-小鼠肝脏FGF21表达分泌增加。增多的FGF21提高了棕色脂肪的产热，使L-gp78-/-小鼠能量消耗增加。 综上所述，本论文工作通过L-gp78-/-模型小鼠发现泛素连接酶gp78在调控脂质代谢和能量代谢方面发挥着重要的作用。一方面，缺失gp78会增多HMGCR的蛋白量和酶活力。另一方面，Insig(尤其是Insig-2)蛋白量的增加会引起SREBP通路的抑制。净效果是肝脏胆固醇和脂肪酸的生物合成下降。同时，gp78的缺失会增加肝脏FGF21的表达与分泌。血液中增多的FGF21会使棕色脂肪组织产热增加，从而提高了小鼠的能量消耗。这些工作揭示了泛素连接酶gp78在脂质、能量代谢中的作用，提示gp78可作为治疗肥胖、糖尿病等代谢疾病的靶标。