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Nature:重磅!科学家首次揭示人类机体制造甘油三酯的分子机理!

来源:本站原创 2020-05-17 21:28

2020年5月17日 讯 /生物谷BIOON/ --医生经常会提醒病人,机体甘油三酯(一种主要的膳食脂肪)水平较高会增加心脏病、糖尿病、肥胖和脂肪肝的风险,因此研究人员非常感兴趣寻找新方法来有效调节机体血液中的甘油三酯水平,从而控制这种可能危及机体生命的常见疾病。

图片来源:CC0 Public Domain

近日,一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中,来自贝勒医学院等机构的科学家们通过研究揭示了二酰甘油 O-酰基转移酶-1(DGAT1)的3D结构和作用方式,这种酶类能帮助合成甘油三酯,对于人类膳食脂肪的吸收和储存非常重要;DGAT1同时也被认为是治疗肥胖和其它代谢性疾病的重要靶点,因此详细理解DGAT1的结构或有望帮助研究人员开发治疗多种人类疾病的新型疗法。

研究者Ming Zhou指出,DGAT1是科学家们非常感兴趣的酶类,因为其能帮助合成甘油三酯,其是机体硬脂肪的主要成分,而硬脂肪通常存在于腹部或腰部中段,同时甘油三酯也是运输胆固醇颗粒的一部分,胆固醇包括有益胆固醇(高密度脂蛋白)和有害胆固醇(低密度脂蛋白),因此,学会如何调节DGAT1酶类或能帮助调节机体的脂肪合成并潜在管理其它可能的疾病。

文章中,研究人员利用低温电子显微镜来对DGAT1的3-D结构进行成像研究,这项研究非常重要,因为DGAT1嵌入到了其能发挥功能的生物膜中,为此研究人员开发了一种酶类测试技术来实时监测DGAT1的活性,得益于高质量结构和精准功能研究的帮助,研究人员就能够揭示DGAT1的结构并且阐明其作用机制。DGAT1位于内质网膜中,内质网是一种能参与蛋白质和脂质合成的细胞器。

研究者发现,DGAT1能在膜中形成一种大的“暗槽”,这让研究人员非常不可思议,这种“反应槽”能在膜内分离出一个空间,从而帮助进行甘油三酯的酶类合成。反应物会在“反应槽”中相遇从而发生反应,随后甘油三酯就会从脂滴的膜中产生,而脂滴能将甘油三酯带到细胞需要它们的地方。此前研究人员并未详细揭示过DGAT1的3-D结构及其作用机制。

最后研究者表示,本文研究不仅揭示了一种人类酶类的结构和作用机制,而且对于机体正常的人类代谢也非常重要,其能帮助研究人员深入阐明与DGAT1相互作用及调节其活性的分子的效应。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Wang, L., Qian, H., Nian, Y. et al. Structure and mechanism of human diacylglycerol O-acyltransferase 1. Nature (2020). doi:10.1038/s41586-020-2280-2

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