Открыт первый белок, регулирующий синтазу жирных кислот
Исследователи из Института биофизической химии Макса Планка обнаружили новый белковый компонент (гамма-субъединицу), который управляет работой синтазы жирных кислот (FAS) — одной из самых сложных клеточных машин.
Роль FAS и новый регулятор
- FAS — это «фабрика» по производству жирных кислот, которые служат энергетическими запасами, строительными блоками мембран и сигнальными молекулами.
- В дрожжах и высших организмах FAS имеет форму бочки с шестью реакционными камерами. Молекулярный челнок (ацил-несущий белок, ACP) транспортирует растущую жирную кислоту между ферментами внутри этой структуры.
- Учёные обнаружили, что гамма-субъединица является неотъемлемой частью FAS, но ранее ускользала от внимания из-за методов очистки.
- Эта субъединица выполняет ключевую регулирующую функцию: она помогает на начальном этапе синтеза, сбрасывает фабрику в исходное состояние и определяет функциональный компартмент внутри FAS, сокращая путь для челнока ACP.
Значение для медицины
- FAS — важная мишень в борьбе с туберкулёзом, вызываемым микобактериями. Ежегодно от этой болезни умирает около 1,4 миллиона человек.
- Поскольку ферменты FAS у дрожжей, грибов и микобактерий туберкулёза структурно очень похожи, открытие, сделанное на дрожжах, можно напрямую перенести на бактериальную систему.
- Целенаправленное ингибирование микобактериальной FAS может остановить размножение патогена, не затрагивая человеческую FAS, архитектура которой достаточно отличается.
- Понимание регуляции FAS также открывает перспективы для борьбы с раком, так как многие типы опухолей имеют повышенное количество этих «фабрик» для поддержания быстрого роста.
Применение в биотехнологии
- Жирные кислоты используются в косметике, мыле, ароматизаторах, фармацевтических субстанциях и биотопливе.
- В настоящее время их в основном получают химически из сырой нефти или трудоёмко экстрагируют из масличных растений.
- Дрожжевые клетки с модифицированными фабриками FAS могли бы производить жирные кислоты с заданными свойствами, что открывает перспективы для «зелёной биотехнологии» и замены ископаемого топлива.