Клітина: архітектура "фабрики жирних кислот" позбавлена

Дослідники досліджують структуру синтазів жирних кислот

Насичені та ненасичені жирні кислоти © MMCD
читати вголос

Дослідники вперше визначили структуру ферментів, відповідальних за утворення жирних кислот у вищих організмах. Ці так звані синтази жирних кислот - одні з найскладніших машин біологічного синтезу. З їх допомогою вчені хочуть розробити нові лікарські засоби проти різних онкологічних захворювань, патологічних зайвих ваг або грибкових інфекцій.

Синтез жирних кислот є центральним завданням усіх клітин і інтенсивно вивчався протягом декількох десятиліть. Жирні кислоти беруть участь у різноманітних біологічних процесах. Вони, крім іншого, служать речовинами, що зберігають енергію, і як стільникові месенджери. Окремі етапи біосинтезу жирних кислот до цих пір вивчалися на окремих бактеріальних ферментах. Однак у вищих організмах - за винятком рослин - молекулярні фабрики, що поєднують усі необхідні ферментні дії в одному комплексі, виробляють синтез жирних кислот.

Складна архітектура синтазів жирних кислот

Дослідження, опубліковане в поточному номері "Наука" дослідниками ETH Цюріха та Швейцарського національного науково-дослідного центру структурної біології на чолі з професором Ненадом Баном, показує, що синтази жирних кислот у грибах та ссавцях надзвичайно різноманітні. Хоча обидві системи виконують одне і те ж завдання, досить різні архітектури дозволяють транспортувати проміжні продукти від одного ферментативно активного майданчика до іншого.

У той час як грибний варіант має форму стовбура, який розділений середнім рівнем на дві реакційні камери, фермент ссавців має Х-подібну форму та складається з двох бічних проміжків реакції. Успішне з’ясування кристалографічної структури та збір даних у Швейцарському джерелі світла синхротронного світла (SLS) Інституту Поля Шеррера (PSI) у Віллігені довелося подолати численні технічні труднощі. Тож використані кристали вважалися б непридатними лише кілька років тому через їх невеликий розмір.

Вихідні пункти для розробки ліків

Розуміння цих молекулярних заводів та їх функціонування в клітині представляє більше ніж просто фундаментальний науковий інтерес. Синтази жирних кислот також є важливими відправними точками для розробки ліків. Оскільки грибковий фермент принципово відрізняється від людського аналога, специфічні інгібітори мають потенціал як селективні протигрибкові засоби. Що стосується ферменту ссавців, то дослідники вже показали, що інгібітори синтази жирної кислоти людини можуть застосовуватися проти ожиріння. Таким чином, такі речовини також корисні для боротьби із захворюваннями, які сприяють надмірній вазі, наприклад, форми діабету або серцево-судинних захворювань. дисплей

Оскільки агресивні ракові клітини часто потребують особливо високого рівня синтази жирної кислоти, її визначення служить прогнозу перебігу захворювання. Пригнічення синтази жирної кислоти може блокувати ріст раку і, на думку дослідників, пропонує нову вихідну точку для терапії пухлин. Розуміння архітектури синтази жирної кислоти та її подальша робота відкривають можливість більш цілеспрямованої розробки нових інгібіторів.

Мегасинтази є виробниками важливих препаратів

Завдяки новим результатам, синтази жирних кислот є найкраще вивченими членами сімейства целюлозних заводів, відомих як мегасинтази. Вони відповідають за виробництво багатьох клінічно важливих препаратів, таких як антибіотики та імунодепресанти мікроорганізмами.

Передача нещодавно отриманих знань та застосування методів, розроблених для з'ясування структури синтазів жирних кислот, для подальших мегасинтазів тепер послужить для того, щоб забезпечити всебічне розуміння структури та функції цих для наших Щоб здобути здоров'я як важливий клас молекулярних заводів.

(idw - Швейцарський федеральний технологічний інститут Z rich, 06.03.2006 - DLO)