La première structure d'une enzyme lipine, qui réalise une étape importante dans la production de triglycérides, le principal réservoir de stockage d'énergie à long terme, aidera les scientifiques à mieux comprendre comment les lipines régulent la production de triglycérides. Dirigé par Mike Airola, Doctorat., du Département de biochimie et de biologie cellulaire du Collège des arts et des sciences et de la Renaissance School of Medicine de l'Université Stony Brook, la structure fournit également aux scientifiques des informations sur les raisons pour lesquelles les mutations de l'enzyme provoquent une perte d'activité qui conduit à une production anormale de triglycérides impliqués dans les maladies cardiaques, l'obésité et le diabète. L'étude sera publiée en Communication Nature .

Les lipines complètent l'avant-dernière étape de la production de triglycérides. Mais lorsque des mutations interrompent les fonctions des lipides, le corps perd sa capacité à stocker correctement les graisses, déclenchant ainsi potentiellement une grande variété de conditions liées au métabolisme. Les scientifiques ont tenté en vain de créer la première structure visuelle d'une enzyme lipine depuis que ces enzymes ont été identifiées en 2001. Maintenant, Airola et ses collègues expliquent avec succès dans l'article leur première structure cristalline d'une enzyme spécifique appelée lipine PAP.

« Cette structure répond à une question de longue date sur la manière dont deux régions essentielles, N-lip et C-lip, qui sont situés aux extrémités opposées de cette protéine chez l'homme, se réunissent pour former une enzyme fonctionnelle pour aider à fabriquer des triglycérides, " explique Airola, Professeur assistant au Département de biochimie et biologie cellulaire et directeur du Airola Lab. "L'utilisation de cette structure nous aide également à comprendre comment la protéine interagit avec les membranes, qui est la clé de la régulation de son activité et de la production de triglycérides."

L'équipe a utilisé la cristallographie aux rayons X, spectrométrie de masse et biochimie pour visualiser la structure, qui représente l'état actif d'une enzyme lipine lors de la production de triglycérides, ainsi que ses autres fonctions, à savoir l'assemblage des lipoprotéines et la signalisation cellulaire.

Valérie Khayyo, un étudiant diplômé de Stony Brook dans le programme de biochimie et de biologie structurale et premier auteur de l'étude, a ajouté que la structure permet aux chercheurs de comprendre et de voir des changements mutationnels spécifiques dans les éléments constitutifs des acides aminés des lipines qui entraînent la maladie.

Khayyo a noté que des mutations dans les lipines sont également de plus en plus identifiées chez les patients souffrant de troubles musculaires, comme la myopathie induite par les statines et les cas extrêmes de rhabdomyolyse infantile.

Globalement, Airola dit que la structure et l'étude consolident de nombreuses observations précédentes dans un cadre unificateur et préparent le terrain pour que les scientifiques résolvent plusieurs questions importantes restantes concernant la façon dont les lipines sont régulées.