Gli scienziati usano l'approccio integrante per studiare come COQ9 lega ed interagisce con i lipidi

La sintesi ed il trasporto dei lipidi biologici attraverso l'interno principalmente riempito di acqua della cella è un problema di lunga durata nella biologia. Una delle soluzioni che la natura ha impiegato per risolverla, è di usare le proteine dell'lipido-associazione, che funzionano in vari modi: enzimi che penetrano le membrane biologiche, enzimi delle proteine che solubilizzano i lipidi in una casella e li trasportano agli enzimi o li inseriscono nelle membrane e “di liftases„ “del chaperon„ - che parzialmente sollevano il lipido dal doppio strato della membrana.

Uno dei lipidi più importanti è coenzima Q (CoQ), che servisce da cofattore per i numerosi enzimi in molti organismi differenti. Le carenze in CoQ sono collegate ai problemi metabolici rari ed alle malattie come Parkinson e tipo il diabete di II. CoQ è egualmente una (“acqua odiando„) delle molecole più idrofobe in natura, profondo sequestrato di menzogne dentro la membrana mitocondriale ed in questione nel suo lavoro di produttore d'energia.

Una proteina male caratterizzata connessa con la biosintesi di CoQ è una proteina dell'lipido-associazione chiamata COQ9. Questa proteina sembra essere di importanza critica in questa via perché la perdita di funzione COQ9 in molti organismi provoca la carenza severa di CoQ - con tutti i problemi detti precedentemente. Ciò nonostante, ancora non sappiamo quali lipidi COQ9 lega, o accede loro, o persino come legandoli guida altri enzimi nella fabbricazione del CoQ.

Gli scienziati dal laboratorio di Matteo dal Peraro all'istituto di EPFL della bioingegneria, lavorando con il laboratorio di David Pagliarini all'università di Wisconsin-Madison, hanno usato un approccio integrante che si è combinato studi strutturali, biochimici e di calcolo per studiare come COQ9 lega ed interagisce con i lipidi.

Lo studio ha indicato che COQ9 lega i lipidi aromatici dell'isoprene ed accede alle membrane attraverso (sia amante dell'acqua che - odiando) un'elica amphipathic alla sua estremità. Entrambe funzioni sembrano essere determinanti per il ruolo biologico della proteina nella produzione di CoQ. Gli scienziati anche trovati come COQ9 potrebbe collegare mediante interfaccia ad un enzima della via, COQ7, che catalizza il seguente - -ultimo punto nella biosintesi di CoQ.

I dati dallo studio indicano che COQ9 permette alla biosintesi di CoQ accedendo ai composti intermedi di CoQ dall'opuscolo della membrana interna del mitocondrio. Da là, COQ9 presenta questi composti intermedi ad un enzima biosintetico.

“In generale, le nostre analisi presentano COQ9 come nuovo modello per come la natura impiega le proteine obbligatorie del lipido periferico per superare le sfide idrofobe,„ dice il dal Peraro. “Queste visioni di come una proteina può accedere, legare e presentare ad un legante idrofobo possono anche informare le nuove strategie per trattare i disordini di carenza del lipido che sono tenaci al completamento, compreso molte malattie in relazione con CoQ.„

Inoltre, l'approccio integrante usato dagli scienziati potrebbe servire da modello per lo studio delle altre vie obbligatorie delle proteine del lipido o del metabolismo dei lipidi o di segnalazione di cui la modulazione funzionale fine all'interfaccia dell'membrana-acqua sta sfidando storicamente per caratterizzare.