Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Kemi

Atomkort afslører ledetråde til, hvordan kolesterol dannes

Et kort på atomniveau har afsløret, hvordan et essentielt enzym konstruerer ringstrukturen, der danner rygraden i kolesterol, et voksagtigt, fedtlignende stof, der findes i alle celler i kroppen.

Kortet, der er offentliggjort i tidsskriftet eLife, viser, hvordan enzymet, kendt som squalen-hopene cyclase (SHC), omdanner squalen, et fleksibelt 30-kulstofmolekyle, til en stiv, fire-ring struktur kaldet hopene. Denne transformation er et kritisk trin i flertrinsprocessen med at syntetisere kolesterol, som er rigeligt i hjernen og andre organer og spiller en afgørende rolle i mange biologiske funktioner, herunder dannelsen af ​​cellemembraner, hormonsyntese og fordøjelse af fedtstoffer.

"Denne opdagelse giver os en bedre forståelse af, hvordan kolesterol fremstilles, og hvordan vi muligvis kan gribe ind i denne proces for at behandle sygdomme som åreforkalkning og kræft," sagde seniorforfatter Yilin Lu, en kemiprofessor ved University of California, Davis . "Det er også et spændende eksempel på den slags videnskabelig forskning, der kan udføres ved hjælp af røntgenkrystallografi i stor skala."

Lus team brugte Advanced Light Source (ALS), en synkrotronfacilitet ved det amerikanske energiministeriums Lawrence Berkeley National Laboratory, til at fange røntgenbilleder af SHC i aktion. De fandt ud af, at SHC-enzymet gennemgår en række konformationelle ændringer, som en hånd, der lukker sig omkring et objekt, da det omdanner squalen til hopene.

"Dette er den første film på atomniveau om, hvordan SHC fungerer," sagde Lu. "Vi kan se, hvordan enzymet binder til squalen og derefter folder rundt om det for at danne fire-ringstrukturen."

Kortet afslører også de vigtigste aminosyrer i SHC-enzymet, der er ansvarlige for at katalysere omdannelsen af ​​squalen til hopen. Disse aminosyrer kunne tjene som potentielle mål for lægemidler designet til at hæmme syntesen af ​​kolesterol.

"Denne opdagelse giver ny indsigt i de indviklede mekanismer, der ligger til grund for kolesterolbiosyntese og tilbyder en lovende vej til udvikling af terapeutiske strategier for kolesterol-relaterede sygdomme," sagde Lu.

Varme artikler