La prima struttura di un enzima lipina, che svolge un importante passaggio nella produzione di trigliceridi, il principale serbatoio per lo stoccaggio di energia a lungo termine, aiuterà gli scienziati a capire meglio come le lipine regolano la produzione di trigliceridi. Guidato da Mike Airola, dottorato di ricerca, del Dipartimento di Biochimica e Biologia Cellulare del College of Arts and Sciences e della Renaissance School of Medicine della Stony Brook University, la struttura fornisce anche agli scienziati approfondimenti sul motivo per cui le mutazioni nell'enzima causano una perdita di attività che porta a una produzione anormale di trigliceridi implicati nelle malattie cardiache, obesità e diabete. Lo studio sarà pubblicato in Comunicazioni sulla natura .

Le lipine completano la penultima fase della produzione di trigliceridi. Ma quando le mutazioni interrompono le funzioni della lipina, il corpo perde la capacità di immagazzinare correttamente il grasso, potenzialmente innescando un'ampia varietà di condizioni metaboliche. Gli scienziati hanno tentato senza successo di creare la prima struttura visiva di un enzima lipina da quando questi enzimi sono stati identificati nel 2001. Ora Airola e colleghi spiegano con successo nel documento la loro prima struttura cristallina di un enzima specifico chiamato lipina PAP.

"Questa struttura risponde a una domanda di vecchia data su come due regioni essenziali, labbro N e labbro C, che si trovano alle estremità opposte di questa proteina nell'uomo, si uniscono per formare un enzima funzionale per aiutare a produrre trigliceridi, " spiega Airola, Assistant Professor presso il Dipartimento di Biochimica e Biologia Cellulare e direttore dell'Airola Lab. "L'utilizzo di questa struttura ci aiuta anche a capire come la proteina interagisce con le membrane, che è fondamentale per regolare la sua attività e la produzione di trigliceridi."

Il team ha utilizzato la cristallografia a raggi X, spettrometria di massa e biochimica per visualizzare la struttura, che rappresenta lo stato attivo di un enzima lipino durante la produzione di trigliceridi, così come le sue altre funzioni, vale a dire l'assemblaggio delle lipoproteine ​​e la segnalazione cellulare.

Valerie Khayyo, uno studente laureato di Stony Brook nel programma di biochimica e biologia strutturale e primo autore dello studio, ha aggiunto che la struttura consente ai ricercatori di comprendere e vedere specifici cambiamenti mutazionali nei mattoni degli aminoacidi delle lipine che provocano la malattia.

Khayyo ha notato che le mutazioni nelle lipine vengono sempre più identificate anche nei pazienti con disturbi muscolari, come la miopatia indotta da statine e casi estremi nella rabdomiolisi infantile.

Globale, Airola afferma che la struttura e lo studio consolidano molte osservazioni precedenti in un quadro unificante e gettano le basi per gli scienziati per risolvere diverse questioni importanti rimanenti su come sono regolate le lipine.