science >> Wetenschap >  >> Biologie

Studie suggereert nieuw mechanisme voor lipidetransporter

Structurele details van het gateway/annulus-complex. A, B De ruggengraat van de gateway (magenta). A De basische (blauw, stick) en zure (red, stick) aminozuurresiduen van de gateway (residuen 564–592, magenta) van de ABCA1-structuur bepaald door cryo-EM. De drie aminozuurresiduen in de gateway waarvan bekend is dat ze gemuteerd zijn bij de ziekte van Tanger (vier puntmutaties in totaal) worden weergegeven in de ruimtevullende modus. B Het POPC-molecuul (gele stick) vormt zoutbruggen naar residuen D571 en K568 (respectievelijk ruimtevullend rood en blauw) in het 1,9 µsec-frame tijdens grofkorrelige moleculaire dynamica (CGMD) modellering van niet-gemuteerd ABCA1. Alle zijketens behalve de resten D571 en K568 zijn magenta stick. C Het gateway (magenta)/annulus (cyaan) complex. Resten van de langwerpige hydrofobe tunnel die binnen 10 van een gateway-residu liggen, vormen het annulusdomein (residuen 69, 71-80, 363 en 368-379). D De annulus (cyaan) gezien vanaf de zijde tegenover de naar buiten gerichte transmembraanholte. Let op de kleine opening (resten 73-75, 77, 78, 371, 375, wit gekleurd) in het midden van de ring waardoor magentakleurige resten van de poort aan de andere kant zichtbaar zijn. E De basis van de annulus (D) is 180° rond de y-as gedraaid om de gateway te tonen. Het uitzicht is vanuit de naar buiten gerichte transmembraanholte. F Weergave van de annulus met de gateway verwijderd om de annulusopening weer te geven. G De aminozuursamenstelling van het gateway/annulus-complex. Zure residuen, roos; basische residuen, blauw; aromatische resten, magenta; hydrofobe residuen, sinaasappel; prolines, geel; neutrale resten, groen; glycines, wit. Krediet:Natuurcommunicatie (2022). DOI:10.1038/s41467-022-32437-3

Een nieuw model suggereert dat een eiwit dat betrokken is bij de aanmaak van high-density lipoproteïne (HDL) anders werkt dan eerder werd gedacht.

HDL staat bekend als het 'goede cholesterol' omdat het vet en cholesterol van de slagaderwanden verwijdert en atherosclerose en coronaire hartziekten kan helpen voorkomen of verminderen.

Jere Segrest, MD, Ph.D., hoogleraar geneeskunde in de afdeling cardiovasculaire geneeskunde, en collega's gebruikten computersimulatie en celcultuurstudies om te onderzoeken hoe het eiwit ABCA1 vetmoleculen van het plasmamembraan van de cel naar HDL transporteert. De onderzoekers rapporteerden in het tijdschrift Nature Communications dat ABCA1 fosfolipiden extraheert van het buitenoppervlak van het plasmamembraan, in plaats van het binnenoppervlak zoals eerder werd gedacht.

"Ons model van ABCA1 als een extracellulaire lipidetransporteur suggereert een uniek transportmechanisme dat aanzienlijk verschilt van de mechanismen die zijn beschreven voor andere leden van deze transporterfamilie," zei Segrest. "Deze verrassende bevinding benadrukt de opmerkelijke diversiteit in substraattransport binnen de ABCA-transportersuperfamilie.

"Deze inzichten in het mechanisme van ABCA1-transport zijn belangrijk omdat ze wijzen op mogelijke routes voor het bevorderen van ABCA1-afhankelijke fosfolipide- en cholesterol-efflux van met cholesterylester beladen macrofagen, die een sleutelrol spelen in alle stadia van de ontwikkeling van atherosclerotische laesies," voegde Segrest eraan toe. /P>

Hyun Song, Ph.D., onderzoeksassistent-professor in de geneeskunde, gebruikte grofkorrelige en gestuurde moleculaire dynamische simulaties om aan te tonen dat een "gateway" -domein van ABCA1 fosfolipiden verwijdert van de buitenkant van het membraan en ze door een ringvormige "annulus" domein in een met vet omzoomde (hydrofobe) tunnel.

Medewerkers Chongren Tang, Ph.D., en Jay Heinecke, MD, aan de Universiteit van Washington, Seattle, ontwikkelden mutaties in de gateway- en annulusdomeinen van de ABCA1-transporter en ontdekten dat de mutaties de lipide-export door ABCA1 sterk remden zonder de transportercel te beïnvloeden -oppervlakte expressie. + Verder verkennen

Statines kunnen worden gebruikt voor de behandeling van primair openhoekglaucoom (POAG) geassocieerd met lagere ABCA1-expressie