新研究表明蛋白質(zhì)保持細胞膜平衡的重要性

脂質(zhì)是我們細胞膜的主要成分，形成脂質(zhì)雙分子層。脂質(zhì)分布遠不均勻;它是不對稱的，在外層和內(nèi)層具有不同的脂質(zhì)組成。這種不對稱對于多種細胞功能至關(guān)重要，從維持膜穩(wěn)態(tài)到實現(xiàn)細胞信號傳導(dǎo)和許多其他膜上或跨膜的生理過程。

p4 - atp酶，也被稱為翻轉(zhuǎn)酶，是產(chǎn)生和維持這種脂質(zhì)不對稱的關(guān)鍵角色。這些酶通過ATP水解，積極地將脂質(zhì)從外(外質(zhì))小葉轉(zhuǎn)運到內(nèi)(胞質(zhì))小葉，并確保脂質(zhì)的適當(dāng)分布。特別是ATP8B1-CDC50A翻轉(zhuǎn)酶復(fù)合體，一直是當(dāng)前研究的主題，導(dǎo)致了幾個新的，突破性的發(fā)現(xiàn)。

ATP8B1脂質(zhì)翻轉(zhuǎn)酶的功能對膽汁生成的調(diào)節(jié)至關(guān)重要，而膽汁生成是我們消化系統(tǒng)中的重要物質(zhì)，但其與肝細胞產(chǎn)生膽汁的直接聯(lián)系尚不清楚。此外，最近的研究強調(diào)了ATP8B1基因調(diào)控部分的遺傳變異作為阿爾茨海默病恢復(fù)力的一個強大遺傳標記的相關(guān)性。有趣的是，損害密切相關(guān)的ATP8B4脂質(zhì)翻轉(zhuǎn)酶功能的突變是阿爾茨海默病的相反重要的危險因素。因此，了解ATP8B1如何與這些過程和病理聯(lián)系是非常有興趣的。

在這項新研究中，研究小組采用了***的低溫電子顯微鏡技術(shù)來捕獲與脂質(zhì)轉(zhuǎn)運相關(guān)的九種不同狀態(tài)，并以2.4至3.1 ?分辨率確定這些狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)見解，結(jié)合功能和計算研究，揭示了人類翻轉(zhuǎn)酶ATP8B1-CDC50A復(fù)合物的內(nèi)部工作原理，以及被稱為磷酸肌苷(PIPs)的特定調(diào)節(jié)脂質(zhì)的精細調(diào)節(jié)。

這些發(fā)現(xiàn)為深入了解脂質(zhì)翻轉(zhuǎn)酶如何運作以及它們在細胞過程中發(fā)揮的復(fù)雜作用和受到調(diào)節(jié)打開了大門。重要的是，該研究還解決了早期關(guān)于ATP8B1轉(zhuǎn)運底物的差異。

值得注意的是，ATP8B1-CDC50功能的上調(diào)或下調(diào)都可能對藥物發(fā)現(xiàn)感興趣，該研究也揭示了此類應(yīng)用的關(guān)鍵信息。

發(fā)表在《自然通訊》雜志上的新研究成果背后的團隊是來自奧胡斯大學(xué)(DANDRITE，分子生物學(xué)和遺傳學(xué)學(xué)系，以及iNANO)、哥本哈根大學(xué)、牛津大學(xué)和巴黎薩克雷大學(xué)的研究人員的合作。

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