A COPI és az ATGL befolyásolja a lipid anyagcserét
A tudósok új szabályozót fedeztek fel a sejtek zsírraktárában
A túl sok zsír a test szövetében súlyos egészségügyi következményekhez vezethet, például cukorbetegséghez vagy magas vérnyomáshoz. A göttingeni Max Planck Biofizikai Kémiai Intézet és a Nemzeti Egészségügyi Intézet (Bethesda, USA) kutatói most felfedeztek egy olyan fehérjekomplexet, amely úgy tűnik, hogy meghatározó szerepet játszik a testzsír lebontásában.
1. ábra: Drosophila sejtek, amelyekben a DNS kék színű, a tároló zsírok pedig zöld színűek. A zsír felhalmozódásának és lebontásának szabályozó génjeivel szembeni RNS interferenciával (RNAi) történő kezeléssel (felső sor: COPI, alsó sor: lipid cseppfehérje) a zsírtartalom növelhető (felső sor) vagy csökkenthető (alsó sor). Körülbelül 500 olyan gént lehetett azonosítani, amelyek megváltoztatják a sejtek zsírtartalmát.
Forrás: Max Planck Biofizikai Kémiai Intézet/Beller
Az élőlények többek között azáltal is biztosítják a túlélést, hogy ellenőrzött módon tárolják a zsírt, ha túl sok étel van. Ezt ideiglenesen a sejtben kis lipidcseppekben tárolják, és éhség idején újra mobilizálhatók. Ha a zsírfelhalmozódás és a zsírvesztés szabályozása zavart okoz, akkor ennek kóros túlsúly és elhízás (elhízás) az eredménye.
Az elhízás már nem csak a nyugati tehetős társadalmak problémája, hanem világszerte egyre több embert érint. A nagy energiájú ételek túlzott mennyisége, kevés testmozgással kombinálva, kétségtelenül az egyik meghatározó tényező, amely elhízáshoz vezet. A hasonló életmód ellenére azonban a súlygyarapodás személyenként nagyon változhat. Egyre több tudományos tanulmány is rámutat az erős genetikai hajlamra. Ez számos gén összetett kölcsönhatásán alapul, amelyek nem mindegyike ismert régóta.
Szisztematikus szűrés a légy genomjában
Mathias Beller, a göttingeni Max Planck Biofizikai Kémiai Intézet és Carole Sztalryd, valamint Brian Oliver, a Nemzeti Egészségügyi Intézet (Bethesda, USA) által vezetett nemzetközi kutatócsoportnak mostanra sikerült nagyszámú új gént azonosítani a gyümölcslégyben. A rovar táplálkozási állapotától függően szabályozza a zsír felhalmozódását és lebontását. Erre a célra a tudósok szisztematikus szűrést végeztek a gyümölcslégy Drosophila melanogaster genomjának RNS interferencia (RNAi) technológia alkalmazásával. A rövid RNS-ek a génátiratok komplementer szakaszaihoz kötődnek, és megakadályozzák azok olvasását és felhasználását a fehérje előállításában. Az egyes gének bizonyos mértékig némíthatók.
Bár nincs nyilvánvalóan vastag vagy vékony gyümölcslegy, a zsírfajta testzsírtartalma 15-ször nagyobb lehet, mint a sovány példányoké. A kutatók mintegy 500 új jelöltet találtak szisztematikus keresésük során, amelynek csaknem egyharmadának funkciója még ismeretlen.
A fehérje hiánya a zsírvesztés és az égés megállítását eredményezi
"Teljesen meglepő volt, hogy azonosítottuk a COPI fehérje komplexet is, amely kulcsfontosságú szerepet játszik a sejt teljesen más, létfontosságú folyamatában, a fehérjék és lipidek intracelluláris transzportjában" - magyarázza Mathias Beller, göttingeni fejlődésbiológus. Az, hogy a COPI (Coat Protein Complex) közvetlenül kölcsönhatásba lép-e a lipidcseppekkel, még nem teljesen tisztázott. "Eredményeink határozottan azt sugallják, hogy a COPI hathat a lipidcseppek felületén és szabályozhatja fehérje-összetételüket."
Ha a tudósok kikapcsolták a legalább hét fehérjéből álló COPI komplexet, akkor a lipidcseppek fehérjetársulásának egyik szereplője, az ATGL (adipóz-triglicerid-lipáz) hiányzott. Végzetes következményekkel jár a szervezetre nézve: Ha hiányzik az ATGL, a felesleges zsírtartalékokat nem lehet lebontani és energiaforrásként felhasználni. A kutatók modellje szerint a COPI egy eddig ismeretlen mechanizmus révén toborozhatta és aktiválhatta az ATGL-t, ezáltal elősegítve annak kötődését a lipidcseppek felületéhez.
Az új eredmények nem korlátozódnak a legyek elhízásának megismerésére. Mint a kutatók megtudták, a COPI nyilvánvalóan nagyon hasonló funkcióval rendelkezik az egérsejtekben - és így valószínűleg az emberi sejtekben is. Úgy tűnik, hogy ez nemcsak a COPI-re vonatkozik, hanem más újonnan azonosított jelöltekre is. "Most az a célunk, hogy megtaláljuk azokat a molekulákat, amelyekkel konkrétan beavatkozhatunk a COPI és az ATGL közötti kölcsönhatásba. Ezek új terápiás lehetőségeket tárhatnak fel a jövőben az elhízás és a túlsúly kezelésére" - mondja Beller.
A COPI Complex a lipid homeosztázis szabályozója
M. Beller és mtsai. al., PLoS Biol. 2008, DOI: 10.1371/journal.pbio.0060292
Kérjük, idézze az oldalt a következőképpen: