Les scientifiques emploient l'approche intégratrice pour étudier comment COQ9 grippe et agit l'un sur l'autre avec des lipides

La synthèse et le transport des lipides biologiques en travers de l'intérieur en grande partie rempli d'eau de la cellule est un problème de longue date dans la biologie. Une des solutions que la nature a utilisé pour les résoudre, est d'employer les protéines lipide-grippantes, qui fonctionnent dans voies variées : enzymes qui pénètrent les membranes biologiques, enzymes de protéines qui solubilisent des lipides dans une poche et les transportent aux enzymes ou les insèrent dans des membranes, et de « liftases » de « chaperon » - qui soulèvent et partiellement le lipide du bilayer de membrane.

Un des lipides les plus importants est le coenzyme Q (CoQ), qui sert de cofacteur à de nombreuses enzymes dans beaucoup de différents organismes. Des déficits dans CoQ sont liés aux problèmes métaboliques rares et aux maladies comme Parkinson et diabète de type II. CoQ est également l'une (« eau-détestant ») des molécules les plus hydrophobes en nature, profond séquestré à l'intérieur de la membrane mitochondriale et impliqué menteur dans son travail de production d'énergie.

Une protéine mauvais caractérisée liée à la biosynthèse de CoQ est une protéine lipide-grippante COQ9 appelé. Cette protéine semble être d'importance critique dans cette voie parce que la perte du fonctionnement COQ9 dans beaucoup d'organismes a comme conséquence le déficit sévère de CoQ - tous les problèmes étant mentionné ci-dessus. Néanmoins, nous ne savons toujours pas quels lipides COQ9 grippe, ou elle les atteint, ou même comment les grippant aide d'autres enzymes en effectuant CoQ.

Les scientifiques du laboratoire de Matteo dal Peraro à l'institut d'EPFL de la bio-ingénierie, fonctionnant avec le laboratoire de David Pagliarini à l'université de Wisconsin-Madison, ont employé une approche intégratrice qui a combiné des études structurelles, biochimiques, et de calcul pour étudier comment COQ9 grippe et agit l'un sur l'autre avec des lipides.

L'étude a prouvé que COQ9 grippe les lipides aromatiques d'isoprène et atteint des membranes par (qui aime l'eau et - détestant) une helice amphipathique à son extrémité. Chacun des deux fonctionnements semblent être essentiels au rôle biologique de la protéine dans la production de CoQ. Les scientifiques également trouvés comment COQ9 pourrait se connecter par interface à une enzyme de la voie, COQ7, qui catalyse le prochain - à-dernière opération dans la biosynthèse de CoQ.

Les caractéristiques de l'étude prouvent que COQ9 active la biosynthèse de CoQ en atteignant des clichés intermédiaires de CoQ du tract de la membrane intérieure de la mitochondrie. De là, COQ9 présente ces clichés intermédiaires à une enzyme biosynthétique.

« De façon générale, nos analyses présentent COQ9 comme modèle neuf pour la façon dont la nature utilise les protéines obligatoires de lipide périphérique pour surmonter des défis hydrophobes, » dit dal Peraro. « Ces aperçus de la façon dont une protéine peut atteindre, gripper, et présenter un ligand hydrophobe peuvent également aviser des stratégies neuves pour traiter les troubles de déficit de lipide qui sont récalcitrants à la supplémentation, y compris beaucoup de maladies liées CoQ. »

De plus, l'approche intégratrice employée par les scientifiques pourrait servir de modèle à étudier d'autres voies obligatoires de protéines de lipide ou de métabolisme ou de signalisation de lipide dont la modulation fonctionnelle fine à la surface adjacente de la membrane-eau avait historiquement contesté pour caractériser.