Una rappresentazione artistica di Spns1 che lavora per trasportare i lipidi in una membrana. Credito:Dr Alvin Kuk
I ricercatori della Duke-NUS Medical School e colleghi di Singapore hanno identificato una proteina che trasporta i lipidi di membrana degradati dai lisosomi, gli organelli cellulari che sono le fabbriche di degradazione delle cellule. I risultati, pubblicati negli Proceedings of the National Academy of Sciences , approfondire la comprensione del ruolo del lisosoma nella salute e nella malattia.
"Trovato nelle cellule di tutto il corpo umano, i lisosomi sono minuscoli organelli responsabili della scomposizione dei prodotti di scarto cellulari e del salvataggio di molecole riutilizzabili come elementi costitutivi dei componenti cellulari", ha spiegato la signora Menglan He, co-prima autrice dello studio e MD-Ph .D. candidato con il Dottorato di Ricerca Integrata in Biologia e Medicina. pista alla Duke-NUS. "Quando i lisosomi non funzionano correttamente a causa di rare malattie genetiche, ciò crea un accumulo di prodotti di scarto cellulari tossici e colpisce altri organelli, causando patologie organiche e cellulari come la neurodegenerazione".
Nello studio, la signora He e un team multidisciplinare di scienziati a Singapore hanno esaminato un pannello di proteine trasportatrici le cui funzioni non sono state completamente chiarite. Le proteine che hanno esaminato appartengono a un gruppo chiamato superfamiglia dei facilitatori maggiori (MFS), che sono importanti per il trasporto di molecole attraverso le membrane cellulari.
Le loro scoperte hanno rivelato che una proteina MFS chiamata Spns1 trasporta i prodotti scomposti di due fosfolipidi, fosfatidilcolina e fosfatidiletanolamina, che sono importanti elementi costitutivi per la struttura e la funzione delle cellule viventi, fuori dai lisosomi e nel citoplasma. Le due molecole seguono quindi percorsi che le riciclano nelle loro forme lipidiche originali in modo che possano essere reincorporate nella cellula.
"Gli scienziati sanno molto sui processi molecolari coinvolti nella scomposizione e nel trasporto di alcune molecole fuori dai lisosomi", ha aggiunto il dottor Alvin Kuk, che è anche co-primo autore dello studio e ricercatore post-dottorato con il Cardiovascular &Metabolic Programma Disorders (CVMD) presso Duke-NUS. "Ma quando si parla dei due lipidi, fosfatidilcolina e fosfatidiletanolamina che rappresentano i fosfolipidi più abbondanti delle membrane cellulari, si sa molto poco."
Gli scienziati hanno inoltre scoperto che la carenza di Spns1 nelle cellule e nei modelli preclinici ha portato all'accumulo patologico di prodotti di degradazione dei due lipidi all'interno dei lisosomi. Questo accumulo ha portato a vari stati patologici, inclusi segni di aumento dell'infiammazione.
"Storicamente, è stato difficile identificare i trasportatori lipidici lisosomiali, limitando la nostra comprensione del ruolo del lisosoma nel metabolismo dei lipidi e nella malattia", ha affermato il professor David Silver, coautore senior principale dello studio e vicedirettore del programma CVMD presso Duke-NUS. "Questo studio fornisce un quadro per studiare come funziona questo nuovo trasportatore e il suo ruolo nella salute e nella malattia."
"Questa è stata una collaborazione fantastica", ha affermato il professor Federico Torta, coautore senior dello studio della Yong Loo Lin School of Medicine presso la National University of Singapore. "Abbiamo contribuito a chiarire la funzione di Spns1 integrando i risultati dei nostri colleghi della Duke-NUS con i nostri dati lipidomici. La lipidomica di tessuti, cellule e lisosomi isolati basata sulla spettrometria di massa ha consentito l'identificazione di alterazioni quantitative e qualitative nella loro composizione lipidica ad alta risoluzione e sensibilità." + Esplora ulteriormente
