酵母細胞が脂肪バランスをどのように調節するか

第5回 京都大学 − 稲盛財団合同京都賞シンポジウム「酵母から見えてきたオートファジーの世界」大隅 良典 2018年7月22日 (七月 2019).

Anonim

人間だけでなく体細胞も脂肪バランスを見なければならない。 脂肪は、特に細胞膜において、高度に特殊化された機能を果たす。 フランクフルトのゲーテ大学のBuchmann分子生物学研究所(BMLS)の研究グループは、Max Planck Institute of Biophysicsの同僚と共同で、食品中の飽和および不飽和脂肪酸の利用可能性を測定し、それに対する膜脂質の産生。 これは、我々の体細胞における脂肪酸およびコレステロールの生産および分布を理解し、将来制御可能にする新しい可能性を開くと Molecular Cell ジャーナルの最新号に研究者を報告する。

スーパーマーケットの冷蔵庫の一見は、低脂肪、低脂肪、脂肪なしであることを示しています。 しかし脂肪は、細胞が環境から分離し、それらの内部に機能単位を形成する生物学的膜の基本構造を形成するので、細胞の生存に必須である。 このようにして、エネルギー貯蔵の形成および脂肪の摂取などの反対の反応を、同一の細胞内に組織化することができる。

BMLSの研究グループは、脂肪の隠れた機能の痕跡を見せているRobert Ernst教授は、「膜脂質は、細胞の機能伝達に大きな影響を与え、細胞間のシグナル伝達にも影響を与えますが、長年。 「ホルモン産生細胞は、特に摂動した脂肪酸代謝に敏感であり、膜脂質組成を調節することが困難であることが多い。しかし、脂肪酸調節の機能不全は、細胞死や糖尿病として。

バクテリアなどの生物が脂肪酸生産を積極的に制御できるという最初の観察は、すでに数十年前に行われたものです。 しかし、最近まで、研究者らは、例えば、パン酵母のような真菌のような高等生物が膜脂質中の飽和脂肪酸と不飽和脂肪酸の比率を測定し、調節することに困惑していました。 ドイツ研究財団とマックスプランク協会からの資金提供のおかげで、ゲルト大学フランクフルトのロバートエルンストとマックスプランク生物物理学研究所のゲルハルトハマーが率いるワーキンググループは、この根本的に重要な問題を調査することができました。

酵母細胞の脂質飽和度を測定する膜センサーのメカニズムを説明するために、研究者は遺伝的および生化学的方法を用いて、膜脂質の運動および基礎力を数ミリ秒の期間にわたって分子動力学シミュレーション。

これらの努力は、検出機構が、生体膜において互いに隣接して配置された2つの円筒形状の構造に基づくことを明らかにした。 両者はそれぞれ粗い表面と滑らかな表面を示し、お互いの周りを回転します。 「クッキー生地の指のようなもので、バターがどれくらい追加されたかを確認します」とRobert Ernstは説明します。 飽和脂肪は、不飽和脂肪ができる間に螺旋の粗い表面によって吸収され得ないので、脂肪センサの構造は膜環境によって変化する。 興味深いことに、この立体配座の変化は、不飽和脂肪酸の下流生産を制御することができます。

「この発見はより多くの研究の道を開く」とRobert Ernstは予測する。 「酵母のこの繊細な機構についての知識があれば、体内の不飽和脂肪酸やコレステロールの生成をモニターして制御する異なるオルガネラや種の新しいセンサーを見つけることに集中できます。 これらの発見の広範な可能性を考慮して、近い将来に国際会議が開催される予定です。 フランクフルトの研究者を含む主催者は、膜脂質の多くの細胞機能が新たな視点から再考され、より標的を絞った形でホルモン産生細胞をサポートすることが可能になると期待している。

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