Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu cấu trúc, chức năng và cơ chế của protein ATP8B1, protein này chuyển đổi các phân tử lipid trong màng tế bào của chúng ta và đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh tổng hợp mật.
Lipid là thành phần chính của màng tế bào của chúng ta, được hình thành dưới dạng hai lớp lipid. Sự phân bố lipid không đồng đều; nó không đối xứng, với thành phần lipid khác nhau ở lớp bên ngoài và bên trong. Sự bất đối xứng này rất cần thiết cho nhiều chức năng của tế bào, từ duy trì cân bằng nội môi màng cho đến kích hoạt tín hiệu tế bào và nhiều quá trình sinh lý khác tại hoặc xuyên qua màng.
P4-ATPase, còn được gọi là flippase, là nhân tố chính trong việc tạo ra và duy trì sự bất đối xứng lipid này.
Các enzyme này tích cực vận chuyển lipid từ tờ rơi bên ngoài (ngoại chất) vào tờ rơi bên trong (tế bào chất) kết hợp với quá trình thủy phân ATP và đảm bảo sự phân phối lipid hợp lý.
(adv)
Đặc biệt, phức hợp flippase ATP8B1-CDC50A là chủ đề của nghiên cứu hiện tại, dẫn đến một số khám phá mới mang tính đột phá.
Chức năng của flippase lipid ATP8B1 rất quan trọng trong việc điều hòa sản xuất mật, một chất quan trọng trong hệ thống tiêu hóa của chúng ta, nhưng mối liên hệ trực tiếp trong các tế bào gan sản xuất mật vẫn chưa được biết rõ.
Ngoài ra, các nghiên cứu gần đây đã nhấn mạnh sự liên quan của các biến thể di truyền trong đoạn điều hòa của gen ATP8B1 như một dấu hiệu di truyền mạnh mẽ cho khả năng phục hồi của bệnh Alzheimer.
Điều thú vị là các đột biến làm suy giảm chức năng của flippase lipid ATP8B4 có liên quan chặt chẽ lại là những yếu tố nguy cơ quan trọng đối lập với bệnh Alzheimer. Do đó, điều rất đáng quan tâm là hiểu ATP8B1 được liên kết như thế nào với các quá trình và bệnh lý này.
Trong nghiên cứu mới, nhóm nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật kính hiển vi điện tử lạnh tiên tiến để ghi lại 9 trạng thái khác nhau liên quan đến sự vận chuyển lipid và xác định cấu trúc ở độ phân giải 2,4 đến 3,1 Å cho các trạng thái này.
Những hiểu biết sâu sắc về cấu trúc này, kết hợp với các nghiên cứu về chức năng và tính toán, cho thấy hoạt động bên trong của phức hợp flippase ATP8B1-CDC50A của con người và sự điều hòa tốt của nó bằng các lipid điều hòa cụ thể được gọi là phosphoinositides hoặc PIP.
Những phát hiện này mở ra cánh cửa cho sự hiểu biết sâu sắc hơn về cách thức hoạt động của các flippase lipid cũng như vai trò phức tạp của chúng trong các quá trình tế bào và được điều hòa.
Điều quan trọng là nghiên cứu này cũng giải quyết những khác biệt trước đó về chất nền vận chuyển ATP8B1.
Đáng chú ý, cả việc điều chỉnh tăng hoặc giảm chức năng ATP8B1-CDC50 đều có thể được quan tâm trong việc khám phá thuốc và nghiên cứu cũng tiết lộ thông tin quan trọng cho các ứng dụng đó.
Nguồn Đại học Aarhus
