Forskere visualiserer strukturen af ​​et nøgleenzym, der fremstiller triglycerider

Den første struktur af et lipinenzym, som udfører et vigtigt skridt i produktionen af ​​triglycerider, hovedreservoiret til langtidslagring af energi, vil hjælpe videnskabsmænd til bedre at forstå, hvordan lipiner regulerer produktionen af ​​triglycerider. Anført af Mike Airola, Ph.D., af Institut for Biokemi og Cellebiologi i College of Arts and Sciences og Renaissance School of Medicine ved Stony Brook University, strukturen giver også videnskabsfolk indsigt i, hvorfor mutationer i enzymet forårsager et tab af aktivitet, der fører til unormal produktion af triglycerider, der er involveret i hjertesygdomme, fedme og diabetes. Undersøgelsen vil blive offentliggjort i Naturkommunikation .

Lipiner fuldfører det næstsidste trin i triglyceridproduktionen. Men når mutationer afbryder lipinfunktioner, kroppen mister sin evne til at lagre fedt korrekt, således potentielt udløse en lang række metaboliske relaterede tilstande. Forskere har uden held forsøgt at skabe den første visuelle struktur et lipinenzym, siden disse enzymer blev identificeret i 2001. Nu forklarer Airola og kolleger med succes i avisen deres første krystalstruktur af et specifikt enzym kaldet lipin PAP.

"Denne struktur besvarer et langvarigt spørgsmål om, hvordan to væsentlige regioner, N-læbe og C-læbe, som er placeret på hver sin ende af dette protein hos mennesker, samles for at danne et funktionsenzym, der hjælper med at lave triglycerider, " forklarer Airola, Adjunkt i Institut for Biokemi &Cellebiologi og direktør for Airola Lab. "At bruge denne struktur hjælper os også med at forstå, hvordan proteinet interagerer med membraner, som er nøglen til at regulere dens aktivitet og produktionen af ​​triglycerider."

Holdet brugte røntgenkrystallografi, massespektrometri og biokemi for at visualisere strukturen, som repræsenterer den aktive tilstand af et lipinenzym under produktionen af ​​triglycerider, såvel som dets andre funktioner, nemlig lipoproteinsamling og cellulær signalering.

Valerie Khayyo, en Stony Brook kandidatstuderende i Biochemistry &Structural Biology Program og førsteforfatter af undersøgelsen, tilføjet, at strukturen gør det muligt for forskere at forstå og se specifikke mutationsændringer i aminosyrebyggestenene i lipiner, der resulterer i sygdom.

Khayyo bemærkede, at mutationer i lipiner også i stigende grad bliver identificeret hos patienter med muskelsygdomme, såsom statin-induceret myopati og ekstreme tilfælde i barndommens rabdomyolyse.

Samlet set, Airola siger, at strukturen og undersøgelsen konsoliderer mange tidligere observationer til en samlende ramme og sætter scenen for, at forskere kan løse flere resterende vigtige spørgsmål om, hvordan lipiner reguleres.