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鲨鱼分子保护胆固醇酶免遭破坏

一组科学家在细胞系中显示,关键的胆固醇合成酶角鲨烯单加氧酶(SM)受其目标分子角鲨烯的水平控制。该发现发表在国际期刊《PNAS》上,对降低胆固醇的药物的开发具有重要意义。

该研究论文的共同主要作者,新南威尔士大学科学学院的安德鲁·布朗教授说,角鲨烯在我们的皮肤中含量很高,经常被用作化妆品的成分。

角鲨烯得名于鲨鱼,与所有鲨鱼一样,鲨鱼也需要富含鲨烯的肝脏来产生浮力。的确,日本研究人员于1916年首次从鲨鱼肝油中分离出角鲨烯。如今,它是从植物来源获得的,也可以通过人工合成获得,例如,橄榄油中含有大量的角鲨烯。

“在今天发表的论文中,我们在细胞系中显示,当角鲨烯含量增加时,它会与角鲨烯单加氧酶相互作用并保护其免受破坏。这确保了有足够的酶将有效的过量角鲨烯转化为胆固醇。”布朗说。

“这是一个重要发现,因为必须了解控制SM破坏速率的因素,以便开发出针对这种酶的药物及其在心血管疾病和癌症中的活性。”

药物开发的潜力

角鲨烯单加氧酶在胆固醇的产生中起重要作用。在近20年的时间里,已经有人提出将其作为一种途径中的一种酶,应将其作为降低胆固醇的另一种药物靶点进行研究,这项研究为这一难题增加了另一部分。

胆固醇是封闭我们所有细胞的膜的重要组成部分,但它也与心血管疾病以及近年来的癌症发作有着公认的联系。角鲨烯单加氧酶本身的过度活性可以促进某些癌细胞类型的生长,并且过量的鲨烯可以通过保护SM不受破坏来使这种过度活性。

“我们的结果表明,通过结合角鲨烯,SM可以感知细胞中角鲨烯的水平并相应地调节其活性。

布朗教授说:“因此,知道如何调节SM可能为控制其丰度提供新的方法,也有助于降低胆固醇水平。”

布朗教授的实验室先前表明,细胞胆固醇的积累会导致SM的破坏,从而在不需要胆固醇时帮助关闭胆固醇的合成。

布朗教授说:“现在,我们发现,角鲨烯的堆积具有相反的作用-保护SM不受破坏。看来,这种重要酶的水平受前驱分子和产物分子之间的拔河控制。”说。

未来研究:角鲨烯单加氧酶与我们的新陈代谢

布朗教授的实验室希望继续研究角鲨烯在SM调节中的作用。

布朗教授说:“以前的研究发现,过量的角鲨烯储存在称为脂质滴的专门细胞室内。”

“接下来,我们旨在调查在这些隔室中是否还发现了活性SM。这可能对代谢的控制具有重要意义,因为脂滴是脂肪细胞等细胞为能量储存脂肪的主要方式。”

今天的论文是东京大学研究人员吉冈弘正和共同主要作者大根贤治与国际研究人员合作的结果。新南威尔士大学博士 学生哈德森·科茨(Hudson Coates)和杰克·蔡(Jake Chua)参与其中。该研究是第一个报道的底物结合并保护其相关酶不受降解的影响的实例,与酶的化学活性无关。

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