酵母細(xì)胞如何調(diào)節(jié)脂肪平衡
不僅人類而且每個(gè)身體細(xì)胞都必須注意他們的脂肪平衡。脂肪具有高度專業(yè)化的功能,特別是在細(xì)胞膜中。法蘭克福歌德大學(xué)Buchmann分子生命科學(xué)研究所(BMLS)的一個(gè)研究小組與馬克斯普朗克生物物理研究所的同事一起,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)酵母細(xì)胞如何測(cè)量食品中飽和和不飽和脂肪酸的可用性并適應(yīng)他們?yōu)樗a(chǎn)膜脂。研究人員在最新一期的“ 分子細(xì)胞 ”雜志上報(bào)告說,這為了解體內(nèi)細(xì)胞中脂肪酸和膽固醇的產(chǎn)生和分布提供了新的可能性,并使其在未來可控制。
超市冰箱的一瞥顯示:低脂肪,低脂肪和無脂肪是時(shí)尚。然而,脂肪對(duì)于細(xì)胞存活至關(guān)重要,因?yàn)樗鼈冃纬闪松锬さ幕窘Y(jié)構(gòu),其將細(xì)胞與環(huán)境分離并在其內(nèi)部形成功能單元。以這種方式,可以在同一個(gè)細(xì)胞中組織相反的反應(yīng),例如能量?jī)?chǔ)存的形成和脂肪的消耗。
“膜脂質(zhì)具有大量重要的細(xì)胞功能。它們影響信號(hào)從細(xì)胞到細(xì)胞的傳遞,但也影響細(xì)胞內(nèi)通訊,”Robert Ernst教授解釋說,他在BMLS的研究小組一直在研究脂肪的隱藏功能。多年。“產(chǎn)生激素的細(xì)胞特別容易受到干擾的脂肪酸代謝的影響,并且通常難以調(diào)節(jié)其脂質(zhì)組成。但是,脂肪酸調(diào)節(jié)功能失常會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡,并且 - 取決于細(xì)胞的類型 - 引發(fā)疾病等作為糖尿病。“
第一次觀察到生物體如細(xì)菌可以積極地控制它們的脂肪酸生產(chǎn)已經(jīng)在幾十年前就已經(jīng)有了。直到最近,研究人員才開始思索高等生物,例如面包酵母等真菌如何測(cè)量和調(diào)節(jié)其膜脂中飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸的比例。得益于德國(guó)研究基金會(huì)和馬克斯普朗克協(xié)會(huì)的資助,法蘭克福歌德大學(xué)羅伯特·恩斯特和馬克斯普朗克生物物理研究所的格哈德·悍馬領(lǐng)導(dǎo)的工作組已經(jīng)能夠研究這個(gè)至關(guān)重要的問題。
為了描述測(cè)量酵母細(xì)胞中脂質(zhì)飽和度的膜傳感器的機(jī)制,研究人員使用遺傳和生化方法,并通過廣泛的方法在幾毫秒的時(shí)間內(nèi)模擬膜脂的運(yùn)動(dòng)和潛在的力量。分子動(dòng)力學(xué)模擬。
這些努力表明,傳感機(jī)構(gòu)基于兩個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu),這兩個(gè)結(jié)構(gòu)在生物膜中彼此相鄰。它們分別呈現(xiàn)粗糙和光滑的表面并且彼此圍繞旋轉(zhuǎn)。羅伯特·恩斯特(Robert Ernst)解釋說:“這就像用餅干面團(tuán)中的手指一樣,檢查添加了多少黃油。” 由于飽和脂肪不能被螺旋的粗糙表面所容納,而不飽和脂肪可以,脂肪傳感器的結(jié)構(gòu)根據(jù)膜環(huán)境而變化。有趣的是,這種構(gòu)象變化可以控制下游不飽和脂肪酸的產(chǎn)生。
“這一發(fā)現(xiàn)為更多的研究鋪平了道路”,Robert Ernst預(yù)測(cè)道。“憑借我們對(duì)酵母中這種微妙機(jī)制的了解,我們現(xiàn)在可以專注于在不同的細(xì)胞器和物種中尋找新的傳感器,以監(jiān)測(cè)和控制體內(nèi)不飽和脂肪酸和膽固醇的產(chǎn)生。” 鑒于這些調(diào)查結(jié)果具有深遠(yuǎn)的潛力,將在不久的將來舉行一次國(guó)際會(huì)議。組織者,包括來自法蘭克福的研究人員,預(yù)計(jì)將從新的角度重新審視膜脂的許多細(xì)胞功能,并且有可能以更有針對(duì)性的方式支持激素產(chǎn)生細(xì)胞。
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