Это открытие послужило вдохновением для датского исследования механизма жизненно важной функции липидного насоса, так называемой флиппазы, которая транспортирует липиды в мембране, окружающей каждую клетку тела. Исследователи из Орхусского университета представили гипотезу, которая может объяснить, как функционирует флиппаза, и, таким образом, нашли ответ на фундаментальный вопрос исследования, который занимал исследователей в течение многих лет. Исследование только что было опубликовано в признанном научном журнале PNAS.
Фундаментальный вопрос для исследователей всего мира
В клетках обнаружено 14 различных типов флиппазов. В сотрудничестве с коллегами из Швейцарии и Канады датские исследователи предложили модель того, как происходит перенос липидных молекул между двумя слоями клеточной мембраны.
Исследователи создали модель, имитируя мутации турецкой семьи в лаборатории на одном из флиппазов — так называемом ATP8A2 — и затем с помощью компьютерного моделирования изучили структурные изменения флиппазы.
«С помощью этой модели мы нашли возможный ответ на вопрос, известный как« проблема гигантского субстрата ».«Ранее было невозможно объяснить, как относительно небольшой белок может транспортировать большие липидные молекулы в мембране. Этот фундаментальный вопрос занимал исследователей всего мира с тех пор, как стало известно о существовании и размере белка флиппазы. Благодаря новым знаниям мы можем понять, как мутация влияет на механизм транспорта липидов и, таким образом, вызывает заболевание », — говорит постдок Анна Линделов Вестергаард, которая является одним из исследователей проекта.
Исследования, основанные на исследованиях датской Нобелевской премии
Исследование основано на исследовательской традиции, заложенной лауреатом Нобелевской премии Йенсом Кристианом Скоу, когда он стал первым человеком, обнаружившим в 1950-х годах насосную функцию в клетках, так называемый натриево-калиевый насос.
Флиппаза и натрий-калиевый насос относятся к группе из 36 различных насосных белков, которые находятся в клеточных мембранах в клетках организма. Насосы являются жизненно важными, а генетические дефекты флиппасов способствуют — в дополнение к болезни турецкой семьи — смертельной болезни печени Байлера, недобровольной бездетности и неврологическим заболеваниям, таким как e.грамм.
Болезнь Альцгеймера.
«14 из 36 насосов в клетках — флиппазы. Уже по одной этой причине есть все основания полагать, что они играют важную роль.
Генетические ошибки в флиппазах, вероятно, являются причиной гораздо большего числа заболеваний, чем мы признаем в настоящее время. Основное научное понимание — это первый шаг. В долгосрочной перспективе это может привести к тому, что мы станем лучше диагностировать и лечить заболевания, вызванные ошибками в флиппасе », — говорит постдок Анна Линделов Вестергаард, прежде чем продолжить:
«Новые знания также могут быть использованы для разработки новых лекарств, поскольку флиппазы могут также переносить жирорастворимые лекарства.
Как только мы узнаем, как лекарство может попасть в клетку, его можно будет разработать так, чтобы лечение было более целенаправленным и эффективным."
Важный шаг к большему знанию
Флиппазы обеспечивают асимметрию между двумя липидными слоями в клеточной мембране, так что мембраны изгибаются, что необходимо для того, чтобы клетки могли делиться или сливаться.
Это также означает, что флиппасы имеют значение во время e.грамм. развитие эмбриона, оплодотворение и выведение гормонов из клеток в кровь.
"Мы предполагаем, что основной механизм, который мы обнаружили, универсален для всех флиппасов у людей и животных.
Так что это первый шаг к гораздо более глубоким знаниям, чем мы имеем сегодня », — говорит профессор Йенс Петер Андерсен, возглавлявший исследование в сотрудничестве с Анной Линделов Вестергаард.