Новости химической науки > Определено строение «жирового комбината» млекопитающих

Исследователи из Швейцарии определили строение синтазы жирных кислот млекопитающих (mammalian fatty acid synthase).

Объект, структура которого определена, представляет собой одну из самых сложных молекулярных машин в клетках человека. Она также является потенциальной мишенью для разработки препаратов против рака или ожирения, а также для лечения других заболеваний обмена веществ.

Нижние фрагменты синтазы жирных кислот распознают и встраивают в углеродную цепь строительные блоки жирных кислот, верхние фрагменты «обрабатывают» интермедиаты. (Рисунок из Science, 2008, 321, 5894, 1315)

Синтез жирных кислот – один из главных процессов в живой клетке, изучение которого ведется уже ни одно десятилетие. Жирные кислоты в клетке могут служить для накопления энергии, передачи сигналов, а также использоваться в качестве строительных блоков клеточной мембраны. До настоящего времени исследовались лишь отдельные этапы биосинтеза жирных кислот, для этого использовались выделенные ферменты бактериальных клеток. Однако в высших многоклеточных организмах (кроме растений) синтез жирных кислот катализируется большими полифункциональными ферментами, в которых множество индивидуальных ферментов объединяются в один «молекулярный конвейер».

Исследователи из Высшего Технического Училища (ETH) Цюриха определили структуру синтазы жирных кислот млекопитающих на основании данных, полученных в Институте Пауля Шеррера (Швейцария). Полученная структура является итогом предпринятой в 2001 году небольшой группой швейцарских ученых попытки определения детального строения синтаз жирных кислот высших организмов.

Исследовательская группа, состоящая из Тимма Майера (Timm Maier), Марка Лейбундгута (Marc Leibundgut) и Симона Дженни (Simon Jenni) опубликовала свои первые работы, в которых описывалось строение синтазы жирных кислот грибов два года назад. В последующих публикациях описывались механизмы доставки строительных блоков к этим мультиферментам, а также способ их функционирования.

Новая работа описывает строение синтазы жирных кислот млекопитающих, раскрывая детальную структуру активных центров катализаторов, ответственных за пошаговую биологическую сборку жирных кислот. В работе также продемонстрировано то, как конформационная гибкость супрамолекулярного ферментного ассоциата позволяет переносить субстраты от одного активного центра к другому.

Обнаруженная структура может упростить синтез молекулярных «сборочных конвейеров» для получения соединений с новыми свойствами, в особенности, создание новых мультиферментных ассоциатов, может послужить для выработки новых модифицированных антибиотиков против резистентных штаммов бактерий.

Источник: Science, 2008, 321, 5894, 1315; DOI: 10.1126/science.1161269

метки статьи: #аналитическая химия, #биохимия, #медицинская химия, #молекулярная биология, #химия поверхности, #химия полимеров