一种研究脂质生物学的综合方法
众所周知,管理细胞内脂质的蛋白质很难研究。结合结构,生物化学和计算研究,EPFL和威斯康星大学麦迪逊分校的科学家们现在已经发现了脂质结合蛋白如何在重要辅酶Q的生物合成过程中获取,选择和移动脂质“货物”。
生物脂质在细胞充满水的内部的合成和转运是生物学中长期存在的问题。大自然用来解决它的解决方案之一是使用脂质结合蛋白,它以各种方式起作用:渗透生物膜的酶,“伴侣”蛋白质,将脂质溶解在口袋中并将其转运至酶或插入它们进入膜和“提升酶” - 从膜双层部分提升脂质的酶。
最重要的脂质之一是辅酶Q(CoQ),其作为许多不同生物体中许多酶的辅因子。CoQ的缺陷与罕见的代谢问题以及帕金森氏症和II型糖尿病等疾病有关。CoQ也是自然界中最疏水(“水憎”)的分子之一,位于线粒体膜深处,并参与其产生能量的工作。
与CoQ生物合成相关的表征不佳的蛋白质是称为COQ9的脂质结合蛋白。这种蛋白质似乎在这一途径中至关重要,因为许多生物体中COQ9功能的丧失导致严重的CoQ缺乏 - 具有上述所有问题。尽管如此,我们仍然不知道COQ9结合哪种脂质,或者它们如何进入它们,或者甚至不知道它们如何结合它们帮助其他酶制备CoQ。
来自EPFL生物工程研究所的Matteo Dal Peraro实验室的科学家与威斯康星大学麦迪逊分校的David Pagliarini实验室合作,使用综合方法将结构,生物化学和计算研究结合起来研究COQ9如何与之结合并与之相互作用脂类。
该研究表明,COQ9与芳香族异戊二烯脂质结合,并在其末端通过两亲性(水爱和阴影)螺旋进入膜。这两种功能似乎对蛋白质在CoQ生产中的生物学作用至关重要。科学家还发现COQ9可能与COQ7途径的酶相互作用,后者催化CoQ生物合成的倒数第二步。
来自该研究的数据显示COQ9通过从线粒体内膜的小叶获得CoQ中间体而实现CoQ的生物合成。从那里,COQ9将这些中间体提供给生物合成酶。
“总体而言,我们的分析将COQ9作为自然界如何使用外周脂质结合蛋白来克服疏水性挑战的新模型,”Dal Peraro说。“这些关于蛋白质如何获取,结合和呈递疏水配体的见解也可能为治疗难以补充的脂质缺乏症的新策略提供信息,包括许多与CoQ相关的疾病。”
此外,科学家使用的综合方法可以作为研究其他脂质结合蛋白或脂质代谢或信号通路的模型,其在膜 - 水界面的精细功能调节在历史上具有挑战性。
推荐内容
-
心理知识:根治恶梦首先修复心灵创伤
社会的发展越来越快,大家现在也慢慢开始关注一个人的心理健康。因为外界事物的巨大变化,很多人跟不上变化的脚步就会产生心理落差感从...
-
褪黑素有助睡眠?你知道哪些
当我们不知道一件事真假的时候,不防多等等官方的回应。因为信息碎片化,很多小伙伴现在上网很容易只看到事情的一面就下定论,其实很多...
-
吊兰堪称植物界中的吸甲醛之王?该信吗?
相信很多人都被“误导”过。因为现在的网络信息非常丰富和更新迅速,还没等我们了解事情的详情,下一秒就又反转了。所以大家在获取信息...
-
科学家解码了致命的热带蜗牛的基因组
阿伯丁大学的科学家是一个国际团队的成员,该团队一直致力于更好地了解传播一种感染2亿人的疾病的蜗牛的生物学,每年在发展中国家造成约20
-
心理知识:摆脱负面情绪有什么方法
心理这个词最近被提及的频率是越来越高了。其实在国外有一个职业特别吃香,那就是心理医生。为什么呢?因为国外特别是西方有几个国家已...
-
心理知识:心理研究:有钱就是快乐吗
现在的人们越来越物质化了,什么都要攀比,其实生活是自己的,过得开不开心只有自己知道。有时候我们真的不需要在意别人的眼光,做自己...
-
抗疫、研发“双在线” 上海企业加速复工复产
近期,随着上海新冠肺炎疫情整体趋稳向好,部分重点企业也按下了复工复产“快进键”。记者从上海市疫情防控新闻发布会上获悉,从5...
-
精确定位海洋七鳃鳗控制的分子
一组科学家已经确定了一种可能成为控制侵入性海鞘的关键单一分子。来自密歇根州立大学,明尼苏达大学和西密歇根大学的研究人员已经研究...
-
心理知识:女性互诉苦易导致抑郁
心理活动是每个人都有的。然而这样一个别人不知道的思想角落,往往容易被他人忽视。所以我们自身必须时刻关注自己的内心需求,不能让自...
-
小儿腹痛就是有虫子么?实际是这样...
日常生活中我们经常会听到各种各样的坊间流言。然而很少人去求证这些流言的真实性,久而久之就变成了真事。在这里,小编必须提醒大家,...