Исследование клеточных линий показывает, что ранее недостаточно изученный белок у людей поддерживает синтез холестерина.
Мы все слышали о холестерине и о важности употребления полезных для сердца продуктов, чтобы держать его под контролем. Но вы, возможно, не знаете, что только около 20 процентов нашего холестерина поступает с пищей. Остальное вырабатывается в нашем организме, в печени, кишечнике и мозге.
На самом деле, холестерин играет жизненно важную роль в росте и развитии нашего организма. Это фундаментальный строительный блок для наших клеточных мембран и важная молекула-предшественник.
Без него мы не смогли бы вырабатывать такие гормоны, как тестостерон и эстроген.
Ученые хорошо понимают общий путь производства или синтеза холестерина и множество функциональных ферментов, которые стимулируют этот процесс. Однако на процесс производства влияют многие другие неферментативные факторы – факторы, которые до недавнего времени несколько игнорировались.
Теперь исследователи из UNSW Sydney обнаружили, что ранее недостаточно изученный белок играет вспомогательную роль в выработке холестерина. Исследование, опубликованное в журнале Journal of Lipid Research, показывает, что белок ERG28 помогает организовать молекулярный механизм, необходимый для синтеза холестерина.
“Роль этого белка в производстве холестерина ранее была неизвестна”, - говорит Изабель Капелл-Хаттам, ведущий автор исследования, которая недавно защитила докторскую диссертацию в UNSW Science в области исследований синтеза холестерина. “Теперь мы знаем, что это один из многих вспомогательных факторов, влияющих на выработку холестерина в клетках млекопитающих”.
Для исследования мисс Капелл-Хаттам и команда исследователей из Школы биотехнологии и биомолекулярных наук проанализировали выработку холестерина в клеточных линиях человеческого происхождения с нокаутированным ERG28. Они обнаружили, что генетически модифицированные клетки вырабатывают на 60-80 процентов меньше холестерина, чем нормальные, здоровые клетки.
“Когда мы избавились от белка, мы обнаружили, что количество холестерина, которое может синтезировать клетка, сократилось примерно на 60-80 процентов, так что это значительное снижение”, - говорит г-жа Капелл-Хаттам. “Таким образом, хотя это и не обязательно, без ERG28 клеткам трудно вырабатывать холестерин в условиях, когда они должны синтезировать его, чтобы выжить”.
Поддерживающий баланс холестерина
Ферменты имеют решающее значение для питания метаболических процессов нашего организма, включая синтез холестерина. В то время как многие ферменты являются индивидуально функциональными единицами, другие работают лучше, связываясь вместе с поддерживающими белками, помогая создавать более крупные и эффективные молекулярные механизмы.
“Представьте, что у вас есть машина без шасси. Возможно, она все еще способна работать сам по себе, но уже может быть не столь эффективна ”, - говорит г-жа Капелл-Хаттам.
Многие из этих поддерживающих белков ранее были обнаружены в наших клетках. Но для некоторых, таких как ERG28, их роль в модуляции функции холестерина была только предположена, основываясь на нашем понимании его эквивалентного белка в дрожжах.
Это связано с тем, что способ синтеза холестерина относительно похож на то, как дрожжи синтезируют эргостерол, компонент мембран грибов, который выполняет многие из тех же функций, что и холестерин в клетках животных.
“Чем больше мы понимаем, как наш организм вырабатывает и контролирует уровень холестерина, тем лучше это с точки зрения здоровья. Когда вы уничтожаете ERG28 в дрожжах, они перестают вырабатывать стерол, и вы видите, как накапливается предшественник. Итак, это то, что, как мы думали, произойдет в человеческих клетках ”, - говорит г-жа Капелл-Хаттам.
Но оказывается, что это лишь частично относится к людям. Согласно исследованию, ERG28, по-видимому, осуществляет больший контроль над путями синтеза холестерина, чем ранее наблюдалось в исследованиях дрожжей.
“Его функции, похоже, расширились, чтобы контролировать больше элементов синтеза холестерина у людей”, - говорит г-жа Капелл-Хаттам. “Наши клетки [без ERG28] не только боролись за выработку холестерина, но, по-видимому, это влияло на транскрипцию мРНК генов синтеза холестерина”.
Исследовательская группа планирует провести последующее исследование для дальнейшего изучения роли ERG28 в метаболическом пути.
“Было бы также очень интересно посмотреть, что произойдет, если исследователи изучат, что происходит, когда ERG28 отключается на животной модели”, - говорит г-жа Капелл-Хаттам.
Информирование о методах лечения и терапии холестерина
Хотя само по себе это открытие может иметь молекулярный размер, понимание всех факторов, участвующих в пути синтеза холестерина, и различных новых контрольных точек может привести к прогрессу в управлении здоровьем и болезнями.
Снижение высокого уровня холестерина в крови жизненно важно для снижения риска сердечных заболеваний. Препараты класса статинов ингибируют очень раннюю стадию синтеза холестерина и эффективны при лечении сердечных заболеваний. Однако они не лишены своих побочных эффектов.
“Продолжая изучать пути выработки холестерина, возможно, мы смогли бы найти лучшие ингибиторы синтеза холестерина”, - говорит г-жа Капелл-Хаттам.
Измененная выработка холестерина также становится движущей силой прогрессирования рака. Предыдущее исследование показало, что ERG28 сверхэкспрессируется в некоторых линиях раковых клеток.
Ингибирование синтеза холестерина, наряду с химиотерапией, может однажды стать эффективным средством для замедления некоторых видов рака, говорит мисс Капелл-Хаттам.
“Чем больше мы понимаем, как наш организм вырабатывает и контролирует уровень холестерина, тем лучше это с точки зрения здоровья”.
