Os cientistas usam a aproximação integrative para estudar como COQ9 liga e interage com os lipidos

A síntese e o transporte de lipidos biológicos através do interior na maior parte água-enchido da pilha são um problema de longa data na biologia. Uma das soluções que a natureza empregou para as resolver, é usar as proteínas lipido-obrigatórias, que trabalham em várias maneiras: enzimas que penetram as membranas biológicas, enzimas das proteínas que solubilize lipidos em um bolso e os transportam às enzimas ou as introduzem nas membranas, e dos “liftases” do “acompanhante” - que levantam parcialmente o lipido do bilayer da membrana.

Um dos lipidos os mais importantes é a coenzima Q (CoQ), que serve como um cofactor para enzimas numerosas em muitos organismos diferentes. As deficiências em CoQ são ligadas aos problemas metabólicos raros e às doenças como Parkinson e tipo diabetes de II. CoQ é igualmente uma (“água-diando”) das moléculas as mais hidrofóbicas na natureza, profundo confiscado de encontro dentro da membrana mitocondrial e envolvido em seu trabalho da produção de energia.

Uma proteína deficientemente caracterizada associada com a biosíntese de CoQ é uma proteína lipido-obrigatória chamada COQ9. Esta proteína parece ser da importância crítica neste caminho porque a perda da função COQ9 em muitos organismos conduz à deficiência severa de CoQ - com todos os problemas mencionados acima. Todavia, nós ainda não sabemos que lipidos COQ9 liga, ou os alcança, ou mesmo como ligando os ajuda outras enzimas em fazer CoQ.

Os cientistas do laboratório de Matteo Dal Peraro no instituto de EPFL da tecnologia biológica, trabalhando com o laboratório de David Pagliarini na universidade de Wisconsin-Madison, usaram uma aproximação integrative que combinasse estudos estruturais, bioquímicos, e computacionais para estudar como COQ9 liga e interage com os lipidos.

O estudo mostrou que COQ9 liga lipidos aromáticos do isoprene e alcança as membranas através (água-loving e - diando) de uma hélice amphipathic em sua extremidade. Both of these funções parecem ser cruciais ao papel biológico da proteína na produção de CoQ. Os cientistas igualmente encontrados como COQ9 pôde conectar com uma enzima do caminho, COQ7, que catalisa o seguinte - à-última etapa na biosíntese de CoQ.

Os dados do estudo mostram que COQ9 permite a biosíntese de CoQ alcançando intermediários de CoQ do folheto da membrana interna do mitochondrion. De lá, COQ9 apresenta estes intermediários a uma enzima biossintética.

“Total, nossas análises apresentam COQ9 como um modelo novo para como a natureza emprega proteínas obrigatórias do lipido periférico para superar desafios hidrofóbicas,” dizem Dal Peraro. “Estas introspecções em como uma proteína pode alcançar, ligar, e apresentar uma ligante hidrofóbica podem igualmente informar estratégias novas para tratar as desordens da deficiência do lipido que são recalcitrantes ao suplemento, incluindo muitas doenças CoQ-relacionadas.”

Além, a aproximação integrative usada pelos cientistas poderia servir como um modelo para estudar outros caminhos obrigatórios das proteínas do lipido ou do metabolismo ou da sinalização de lipido cuja a modulação funcional fina na relação da membrana-água tem desafiado historicamente para caracterizar.