A primeira estrutura de uma enzima lipina, que realiza uma etapa importante na produção de triglicerídeos, o principal reservatório para armazenamento de energia de longo prazo, ajudará os cientistas a entender melhor como as lipinas regulam a produção de triglicerídeos. Liderado por Mike Airola, Ph.D., do Departamento de Bioquímica e Biologia Celular do College of Arts and Sciences e da Renaissance School of Medicine da Stony Brook University, a estrutura também fornece aos cientistas insights sobre por que as mutações na enzima causam uma perda de atividade que leva à produção anormal de triglicerídeos implicados em doenças cardíacas, obesidade e diabetes. O estudo será publicado em Nature Communications .

As lipinas completam a penúltima etapa da produção de triglicerídeos. Mas quando as mutações interrompem as funções da lipina, o corpo perde sua capacidade de armazenar gordura adequadamente, assim, potencialmente desencadeando uma ampla variedade de condições relacionadas ao metabolismo. Os cientistas tentaram sem sucesso criar a primeira estrutura visual de uma enzima lipina desde que essas enzimas foram identificadas em 2001. Agora Airola e seus colegas explicam com sucesso no artigo sua primeira estrutura cristalina de uma enzima específica chamada lipina PAP.

"Esta estrutura responde a uma questão de longa data sobre como duas regiões essenciais, Lábio N e lábio C, que estão localizados em extremidades opostas desta proteína em humanos, juntam-se para formar uma enzima de função para ajudar a produzir triglicerídeos, "explica Airola, Professor Assistente do Departamento de Bioquímica e Biologia Celular e diretor do Laboratório Airola. "Usar essa estrutura também nos ajuda a entender como a proteína interage com as membranas, que é a chave para regular sua atividade e a produção de triglicerídeos. "

A equipe usou cristalografia de raios-X, espectrometria de massa e bioquímica para visualizar a estrutura, que representa o estado ativo de uma enzima lipina durante a produção de triglicerídeos, bem como suas outras funções, nomeadamente montagem de lipoproteínas e sinalização celular.

Valerie Khayyo, um estudante de pós-graduação em Stony Brook no Programa de Bioquímica e Biologia Estrutural e primeiro autor do estudo, acrescentou que a estrutura permite que os pesquisadores entendam e vejam mudanças mutacionais específicas nos blocos de construção de aminoácidos das lipinas que resultam em doenças.

Khayyo observou que mutações nas lipinas estão cada vez mais sendo identificadas em pacientes com distúrbios musculares também, como miopatia induzida por estatina e casos extremos na rabdomiólise infantil.

Geral, Airola diz que a estrutura e o estudo consolidam muitas observações anteriores em uma estrutura unificadora e prepara o terreno para os cientistas resolverem várias questões importantes remanescentes sobre como as lipinas são reguladas.