2019-08-19 04:51:01
B计划胆固醇转运

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胆固醇是人类和动物的重要细胞构建块,也是所谓细胞膜的组成部分。该边界层将细胞内部与相邻细胞和周围环境分开。通过某些蛋白质,它确保各种化学信使可以进入或离开细胞。此外,胆固醇是各种激素和胆汁酸的前体。血液中的胆固醇水平还与许多疾病有关,特别是与心血管系统有关,但也与非常罕见但特别严重的所谓的溶酶体贮积症有关。

多年来,基尔大学生物化学研究所(CAU)的研究人员一直在研究胆固醇的细胞内转运等领域,以及涉及哪些过程和蛋白质。因此,在2013年,他们成功地表征了一种集中参与这些过程的蛋白质,即所谓的LIMP-2蛋白质,并描述了其分子蓝图。由此产生的蛋白质空间模型令人惊讶地揭示了隧道结构,其与其他蛋白质一致表明LIMP-2可能的转运功能。

在与包括浙江大学和赫尔辛基大学在内的国际同事共同开展的研究工作中,基尔研究团队现已证明LIMP-2蛋白参与溶酶体的胆固醇输出,溶酶体是分解多种生物分子的细胞器。 。因此,研究人员描述了一种以前未知的细胞内胆固醇降低方法。科学家最近在着名的科学期刊Nature Communications上发表了他们的研究结果。

单元的分布节点

由Paul Saftig教授领导的基尔生物化学研究小组的关键焦点是溶酶体的作用。人和动物细胞中的这些细胞器负责各种物质(包括胆固醇)的转运和转化。已经知道特定蛋白质负责从溶酶体转运胆固醇。 “我们新近表征的蛋白质引人注目的隧道结构引起了我们的注意,”生化学家萨菲蒂说,关于当前研究的起点。 “通过我们的实验,我们现在能够确认LIMP-2实际上是胆固醇转运的替代机制的原因,”Saftig继续说道。

为什么存在这种并行机制,其运行效率低于已知机制,仍然不清楚。 “我们最近确定这两种途径都可以在某种程度上接管彼此的功能,”生物化学研究所的博士研究员,该出版物的主要作者之一Saskia Heybrock强调说。 “如果我们禁用LIMP-2转运机制,那么胆固醇就不会显着增加,因为它仍然会通过主要途径去除,”Heybrock说。然而,研究人员怀疑这两种途径并不完全是多余的,LIMP-2隧道可能对某些细胞类型特别负责。

有害的胆固醇积聚

国际研究小组使用各种方法获得了LIMP-2蛋白质隧道功能的证据。通过光学显微镜分析,研究人员能够基本上捕获胆固醇“红手”:由于荧光标记,可以看到离开隧道。此外,电子显微镜图像甚至显示一旦LIMP-2通路不可用,胆固醇如何在某些神经组织中积聚。功能基因分析还显示,负责LIMP-2蛋白的遗传信息的失活导致细胞胆固醇平衡的破坏。在这种情况下,细胞越来越多地激活信号,这些信号表明胆固醇缺乏可导致胆固醇的有问题积累,这可能与发病机理有关。

“在我们的新工作中,我们能够描述一种涉及胆固醇调节的其他途径,”Saftig谈到新出版物的重要性。 “对细胞运输和分配过程的日益精确的理解将有助于我们在未来找到新疗法的起点,”Saftig继续说道。因此,科学家们特别希望能够开发出能够对抗溶酶体贮积症的药物。在实现这一目标的后续步骤中,基尔研究人员最初想要阐明胆固醇细胞内转运过程中看似多余途径的所有不同功能。

卓有成效的国际合作

自1986年以来,CAU与中国东部杭州的浙江大学建立了合作伙伴关系,涉及学生交流以及定期的科学合作。新的生物化学研究结果也是德中合作的结果,特别有利于早期职业研究人员的参与:两位作者在彼此的合作大学完成互惠互访,并在基尔和杭州开展研究课题。因此,这项工作是一个例子,说明国际研究合作的密集程度如何能够促进基础研究,并可能将其翻译成例如治疗应用。

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