مصدر الصورة: news.vumc.org

دراسة تقترح آلية جديدة لناقل الدهون – ترجمة* محمد جواد آل السيد ناصر الخضراوي

Study suggests new mechanism for lipid transporter
(Leigh MacMillan – بقلم: ليغ ماكميلان)

ملخص المقالة:

استخدم علماء جامعة فاندربيلت في مدينة ناشفيل بولاية تنسي محاكاة الكمبيوتر ودراسات زراعة الخلايا لاستكشاف كيفية نقل البروتين المنتج للكوليسترول الجيد (البروتين الدهني عالي الكثافة) الجزيئات الدهنية من غشاء البلازما في الخلية إلى الكوليسترول الجيد، فوجدوا أن هذا البروتين يستخلص الفوسفوليبيدات من السطح الخارجي لغشاء البلازما، بدلاً من السطح الداخلي كما كان يعتقد سابقًا.

( المقالة )

يشير نموذج جديد إلى أن البروتين المتورط في إنتاج البروتين الدهني عالي الكثافة (HDL) يعمل بشكل مختلف عما كان يُعتقد سابقًا. ويُعرف البروتين الدهني عالي الكثافة باسم “الكوليسترول الجيد” لأنه ينقل الدهون والكوليسترول بعيدًا عن جدران الشرايين وقد يساعد في منع أو تقليل تصلب الشرايين وأمراض القلب التاجية.

التفاصيل الهيكلية لمجمع البوابة / الحلقة. أ (A)، ب (B) العمود الفقري للبوابة (أرجواني). أ (A) بقايا الأحماض الأمينية الأساسية (الزرقاء، العصا) والحمضية (الحمراء، العصا) للبوابة (البقايا 564-592 ، أرجواني) من بنية  البروتين “أ ب ج1” (ABCA1) المحددة بواسطة تقنية المجهر الإلكتروني المبرد1 (cryo-EM). تظهر بقايا الأحماض الأمينية الثلاثة في البوابة المعروف أنها تحورت في مرض طنجة (أربع طفرات في المجموع) في وضع ملء الفراغ. ب (B) يشكل جزيء الفوسفاتيديل كولين (POPC) [دياسيل جلسرين والفوسفوليبيد] (العصا الصفراء) جسور الملح إلى البقايا “د571” (D571) و “ك568” (K568) (مالئة الفراغ باللونين الأحمر والأزرق، على التوالي) في إطار 1.9 ميكرو-ثانية أثناء نمذجة الديناميات الجزيئية باستخدام خلايا نمذجة كبيرة (CGMD) لبروتين “أ ب ج أ 1” (ABCA1) غير المتحور. جميع السلاسل الجانبية باستثناء البقايا “د571” و “ك568” عبارة عن عصا أرجوانية. ج (C) – مجمع البوابة (الأرجواني) / الحلقة (السماوي). تشكل بقايا النفق النافرة من الماء الممدود الذي يقع في حدود 10 انستغروم (10-10) من أي بقايا بوابة المجال الحلقي (البقايا 69 ، 71-80 ، 363 ، 368-379). “د” (D) الحلقة (سماوي) ينظر إليها من الجانب المقابل لتجويف الغشاء المواجه للخارج. لاحظ الفوهة الصغيرة (البقايا 73-75 ، 77 ، 78 ، 371 ، 375 ، ملونة بالأبيض) في منتصف الحلقة التي من خلالها تظهر بقايا البوابة ذات اللون الأرجواني على الجانب المقابل. “هـ” (E) تم تدوير قاعدة الحلقة “د” (D) بمقدار 180 درجة حول المحور الصادي لإظهار البوابة. المنظر من تجويف الغشاء المواجه للخارج. “و” (F) تمثيل الحلقة مع البوابة المنزوعة لعرض فتحة الحلقة. “ز” (G) تكوين الأحماض الأمينية لمركب البوابة / الحلقة. بقايا حمضية، الوردي؛ المخلفات الأساسية، الأزرق؛ بقايا عطرية، أرجوانية؛ مخلفات كارهة للماء، برتقالي؛ البرولين، الأصفر؛ مخلفات محايدة، أخضر؛ جلايسينات، بيضاء. المصدر: مجلة “اتصالات الطبيعة (2022)” Nature Communications (2022) DOI: 10.1038 / s41467-022-32437-3
وقد استخدم البروفيسور جيري سيغريست، أستاذ الطب في قسم طب القلب والأوعية الدموية، وزملاؤه محاكاة الكمبيوتر ودراسات زراعة الخلايا لاستكشاف كيفية قيام البروتين “أ ب ج أ 1” (ABCA1) بنقل الجزيئات الدهنية من غشاء البلازما في الخلية إلى البروتين الدهني عالي الكثافة. ونشر الباحثون – ورقة بحثية – في مجلة “اتصالات الطبيعة” (Nature Communications) أن بروتين “أ ب ج أ 1” يستخلص الفوسفوليبيدات من السطح الخارجي لغشاء البلازما، بدلاً من السطح الداخلي كما كان يعتقد سابقًا.

وقال البروفيسور سيغريست: “نموذجنا من بروتين “أ ب ج أ 1″ كناقل للدهون خارج الخلية يشير إلى آلية نقل فريدة تختلف اختلافًا جوهريًا عن الآليات الموصوفة لأعضاء آخرين من عائلة الناقل هذه”. ويسلط هذا الاكتشاف المفاجئ الضوء على التنوع الملحوظ في نقل الركيزة داخل عائلة ناقل بروتين “أ ب ج أ” الفائقة. وأضاف: “هذه الأفكار حول آلية نقل بروتين “أ ب ج أ 1” مهمة لأنها تشير إلى مسارات محتملة لتعزيز تدفق الفوسفوليبيد المعتمد على بروتين “أ ب ج أ 1″ وتدفق الكوليسترول من الضامة المحملة بالكوليستريل إستر، والتي تلعب أدوارًا رئيسية في جميع مراحل تطور آفة تصلب الشرايين”.

واستخدم البروفيسور هيون سونغ، أستاذ مساعد باحث في الطب، محاكاة ديناميكية جزيئية ذات خلايا نمذجة كبيرة وموجهة لإظهار أن مجال “بوابة” لبروتين “أ ب ج أ 1” يزيل الفوسفوليبيدات2 من الجانب الخارجي للغشاء ويمررها عبر حلقة على شكل المجال “الحلقي” في نفق مبطن بالدهون (كاره للماء).

وقام المتعاونان البروفيسور تشونغرن تانغ والبروفيسور (طبيب) جاي هينيكي في جامعة واشنطن بمدينة سياتل بتصميم طفرات في مجالات البوابة والحلقة لناقل بروتين “أ ب ج أ 1” ووجدوا أن الطفرات تمنع بشدة تصدير الدهون بواسطة بروتين “أ ب ج أ 1” دون التأثير على سطح الخلية الناقل.

*تمت الترجمة بتصرف

المصدر:

https://phys.org/news/2022-09-mechanism-lipid.html

لمزيد من المعلومات: جيري بي سيجريست وآخرون، ABCA1 is an extracellular phospholipid translocase, Nature Communications(2022).  DOI: 10.1038/s41467-022-32437-3

الهوامش:

  1. تتضمن تقنية المجهر الإلكتروني المبرد (cryo-EM) حلول التجميد السريع للبروتينات أو الجزيئات الحيوية الأخرى ثم قصفها بالإلكترونات لإنتاج صور مجهرية للجزيئات الفردية. المصدر: https://www.nature.com/articles/d41586-020-00341-9
  2. الفسفوليبيدات هي فئة من الدهون التي لها “رأس” محب للماء يحتوي على مجموعة الفوسفات و”ذيلين” نافرين للماء مشتقين من الأحماض الدهنية، مرتبطة ببقايا كحول. تحتوي الفسفوليبيدات البحرية عادةً على أحماض أوميغا 3 الدهنية وحمض إيكوسابنتاينويك (EPA) وحمض الدوكوساهيكسانويك (DHA) المدمجين كجزء من جزيء الفوسفوليبيد. ويكيبيديا.
المهندس محمد جواد آل السيد ناصر الخضراوي
عدد الزيارات: 100

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *