Фермент може вмикати або вимикати гени ліпідного обміну
Керамідні синтази поєднують жирні кислоти з певними амінокислотами, утворюючи так звані кераміди. Вчені Боннського університету змогли використовувати плодових мушок, щоб показати, що церамідсинтаза тварин зв’язується з певними ділянками ДНК і тим самим вимикає певні гени. Результати досліджень, можливо, є відправною точкою для препаратів проти ожиріння або цукрового діабету.
Керамідна синтаза плодової мухи дрозофіли дуже схожа на людську, тому комаха добре підходить для вивчення роботи цілісного мембранного білка. Як повідомляє прес-служба Боннського університету, вчені Франка Еккардт, д-р Рейнхард Бауер, Мелані Тіеліш та Маріанхела Соціале з Інституту LIMES (Життя та медичні науки) показують, що церамідсинтаза у плодових мух також закріплена у внутрішній мембрані ядра клітини.
Отже, церамідсинтаза має білкову зону, яка називається «гомео-домен», яка зазвичай знаходиться там, щоб зв’язувати ДНК. Однак раніше припускали, що церамідні синтази взагалі не контактували з ДНК. Тоді чому домен homeo? В ядрі клітини створюються копії генів, необхідних клітині в даний час. Церамідсинтаза зв’язується з певними ділянками ДНК і, таким чином, може вимкнути певні гени, пояснює Маріангела Соціале, перший автор дослідження.
Паралелі у мух, ссавців та людей
Харчовий статус мухи вирішує, коли її вмикати або вимикати: Якщо комаха голодує, серед іншого можна прочитати ген ліпази 3. Ліпаза 3 розщеплює жир на його компоненти, які потім можна використовувати для виробництва енергії. Однак якщо їжі вистачає, ген ліпази 3 залишається заблокованим. Жир не розщеплюється, а зберігається у спеціалізованих депо-клітинах як запас енергії у погані часи. Тому керамідсинтаза виконує важливу контрольну функцію в метаболізмі ліпідів, наголошує д-р. Райнхард Бауер, приват-викладач Інституту LIMES Боннського університету.
Якщо мутація відбувається в домені гомео, це може призвести до тонкого фенотипу дрозофіли, при якому фермент більше не може зв'язуватися з ДНК. Як результат, муха постійно утворює ліпазу 3 навіть при хороших харчових умовах і не може накопичувати жирових відкладень. Однак, як з'ясували дослідники, цей ефект зникає, коли інтактний ген церамідсинтази миші вставляється в тонких мух, і це регулює активність ліпази незалежно від харчового статусу. Це свідчить про те, що гомео-домен виконує подібну функцію не тільки у плодових мух та ссавців, але, ймовірно, також у людей, і що церамідсинтаза діє як важливий центр контролю в ліпідному обміні.
Це зробило б гомео-домен дуже перспективною новою відправною точкою для ліків, наприклад проти ожиріння або діабету.