De eerste structuur van een lipine-enzym, die een belangrijke stap zet in de productie van triglyceriden, het belangrijkste reservoir voor langdurige energieopslag, zal wetenschappers helpen beter te begrijpen hoe lipines de productie van triglyceriden reguleren. Onder leiding van Mike Airola, doctoraat, van de afdeling Biochemie en Celbiologie van het College of Arts and Sciences en Renaissance School of Medicine aan de Stony Brook University, de structuur geeft wetenschappers ook inzicht in waarom mutaties in het enzym een ​​verlies van activiteit veroorzaken dat leidt tot abnormale productie van triglyceriden die betrokken zijn bij hartaandoeningen, obesitas en diabetes. De studie wordt gepubliceerd in Natuurcommunicatie .

Lipines voltooien de voorlaatste stap van de productie van triglyceriden. Maar wanneer mutaties lipinefuncties onderbreken, het lichaam verliest zijn vermogen om vet goed op te slaan, dus mogelijk leidend tot een breed scala aan metabole gerelateerde aandoeningen. Wetenschappers hebben tevergeefs geprobeerd om de eerste visuele structuur van een lipine-enzym te creëren sinds deze enzymen in 2001 werden geïdentificeerd. Nu leggen Airola en collega's met succes in het artikel hun eerste kristalstructuur uit van een specifiek enzym dat lipine PAP wordt genoemd.

"Deze structuur geeft antwoord op een al lang bestaande vraag hoe twee essentiële regio's, N-lip en C-lip, die zich bij de mens aan weerszijden van dit eiwit bevinden, komen samen om een ​​functie-enzym te vormen dat helpt bij het maken van triglyceriden, " legt Airola uit, Universitair docent bij de afdeling Biochemie &Celbiologie en directeur van het Airola Lab. "Het gebruik van deze structuur helpt ons ook te begrijpen hoe het eiwit interageert met membranen, wat de sleutel is tot het reguleren van de activiteit en de productie van triglyceriden."

Het team gebruikte röntgenkristallografie, massaspectrometrie en biochemie om de structuur te visualiseren, die de actieve toestand van een lipine-enzym vertegenwoordigt tijdens de productie van triglyceriden, evenals zijn andere functies, namelijk lipoproteïne-assemblage en cellulaire signalering.

Valerie Khayyo, een Stony Brook afgestudeerde student in het Biochemistry &Structural Biology Program en eerste auteur van de studie, voegde eraan toe dat de structuur onderzoekers in staat stelt om specifieke mutatieveranderingen in de aminozuurbouwstenen van lipines die tot ziekte leiden, te begrijpen en te zien.

Khayyo merkte op dat mutaties in lipines ook steeds vaker worden geïdentificeerd bij patiënten met spieraandoeningen, zoals statine-geïnduceerde myopathie en extreme gevallen bij rabdomyolyse bij kinderen.

Algemeen, Airola zegt dat de structuur en het onderzoek veel eerdere observaties consolideren in een verenigend kader en de weg vrijmaken voor wetenschappers om verschillende resterende belangrijke vragen op te lossen over hoe lipines worden gereguleerd.