یک مطالعه ی جدید جزئیات نحوه ی تولید تری گلیسیریدها را نشان داد

13 مه 2020- پزشکان به طور مرتب به بیماران خود هشدار می دهند که داشتن سطح بالایی از تری گلیسیریدها( بخش عمده ی چربی غذایی)، می تواند خطر ابتلا به بیماری های قلبی، دیابت، چاقی و بیماری کبد چرب را افزایش دهد. بهمین دلیل علاقه زیادی به یافتن راههایی جدید برای تنظیم مؤثر تری گلیسیریدها در خون برای کمک به مدیریت این بیماریهای شایع و بالقوه تهدیدکننده زندگی وجود دارد.

اکنون محققان دانشکده پزشکی بیلور، دانشگاه پرینستون و دانشگاه A&M تگزاس، پس از کشف ساختار 3 بعدی و نحوه ی عملکرد آنزیم DGAT1 یاdiacylglycerol O-acyltransferase-1 ، که تری گلیسیریدها را سنتز می کند و همچنین برای جذب و ذخیره چربی از غذا در انسان مورد نیاز است، یک قدم به دستیابی به یک روش موثرتر برای کنترل تری گلیسریدها نزدیک تر شده اند. DGAT1 یک هدف شناخته شده برای درمان چاقی و سایر بیماریهای متابولیکی است، بنابراین داشتن درک دقیق از ساختار DGAT1 و چگونگی عملکرد آن فرصتهایی را برای طراحی استراتژی های جدید برای مدیریت این بیماریها باز می کند. این یافته ها در ژورنال Nature منتشر شد.

دکتر Ming Zhou ، یکی از نویسندگان مسئول این مقاله از گروه بیوشیمی و زیست شناسی مولکولی در بیلور، گفت: آنزیمDGAT1 ، یک آنزیم جالب توجه است زیرا تری گلیسیریدها را سنتز می کند، که جزء اصلی چربی سختی هستند که معمولاً در شکم یا بخش میانی بدن وجود دارند. تری گلیسیریدها همچنین بخشی از ذراتی هستند که کلسترول را منتقل می کنند: لیپوپروتئین های با چگالی بالا (HDL یا "کلسترول خوب") ، و لیپوپروتئین های با چگالی کم و بسیار کم (LDL و VLDL یا "کلسترول بد"). کسب اطلاعات بیشتر در مورد ساختار و عملکرد این آنزیم می تواند به تنظیم سنتز چربی و به طور بالقوه مدیریت شرایط مرتبط با آن کمک کند.

لی وانگ؛ دانشجوی فارغ التحصیل آزمایشگاه دکتر Zhou ، از میکروسکوپ کریو-الکترون، برای مشاهده ی چگونگی حرکت و تعاملات آنزیم DGAT1 ، در هنگام انجام وظایفش برای ارائه ی یک ساختار 3 بعدی استفاده کرد.

وانگ گفت: این پروژه چالش برانگیز بود زیرا DGAT1 در غشاهای بیولوژیکی جاسازی شده است، و در آنجا عملکرد خود را انجام می دهد. وی گفت: ما همچنین یک آزمایش آنزیمی را برای نظارت بر فعالیت DGAT1 در زمان واقعی ابداع کردیم. با تشکر از ادغام نتایج مطالعات ساختاری با کیفیت بالا و مطالعات عملکردی ما توانستیم ساختار این آنزیم مهم را ترسیم کنیم و بینش جدیدی در مورد مکانیسم عملکرد آن بدست آوریم. آنزیمDGAT1 ، در غشای رتیکولوم آندوپلاسمی قرار دارد. رتیکولوم آندوپلاسمی یک ساختار سلولی است که در سنتز پروتئین ها و لیپیدها نقش دارد.

وانگ گفت: کشف این نکته جالب و غیر منتظره بود که DGAT1 یک محفظه ی بزرگ را در داخل غشای رتیکولوم آندوپلاسمی تشکیل می دهد. این محفظه، فضایی را که سنتز آنزیمی تری گلیسیرید در آن صورت می گیرد، از بقیه ی غشا جدا می کند.

دکتر Zhou گفت: واکنش دهنده ها درون این محفظه در کنار هم قرار می گیرند و در همانجا است كه این واكنش رخ می دهد و تری گلیسرید تولید می شود. سپس، تری گلیسیرید از سطح غشاء بصورت قطرات لیپیدی جوانه زده و خارج می شود و به جایی كه در سلول مورد نیاز است، منتقل می گردد. نه این ساختار 3 بعدی DGAT1 و نه مکانیسم عملکرد آن قبلاً با چنین جزییاتی تشریح نشده بودند.

این مطالعه نه تنها ساختار و نحوه ی عملکرد یک آنزیم را که برای متابولیسم مناسب انسان ضروری است، با جزئیات شرح داده است، بلکه به محققان کمک می کند تا اثرات مولکول هایی که با DGAT1 در تعامل هستند و فعالیت آن را تنظیم می کنند، کشف کنند.

منبع:

https://www.news-medical.net/news/20200513/Study-uncovers-how-the-body-synthesizes-triglycerides.aspx