Enzým môže zapnúť alebo vypnúť gény lipidového metabolizmu
Ceramid syntázy kombinujú mastné kyseliny s určitými aminokyselinami za vzniku takzvaných ceramidov. Vedci z univerzity v Bonne dokázali pomocou ovocných mušiek preukázať, že ceramid syntáza zvierat sa viaže na určité časti DNA, a tým vypínajú určité gény. Výsledky výskumu sú možno východiskovým bodom pre lieky proti obezite alebo cukrovke.
Ceramid syntáza ovocnej mušky Drosophila je veľmi podobná ľudskej, preto je hmyz vhodný na štúdium práce integrálneho membránového proteínu. Ako informuje tlačová kancelária univerzity v Bonne, vedci Franka Eckardt, Dr. Reinhard Bauer, Melanie Thielisch a Mariangela Sociale z inštitútu LIMES (Life & Medical Sciences) ukazujú, že ceramid syntáza v ovocných muškách je zakotvená aj vo vnútornej membráne bunkového jadra.
Ceramid syntáza má preto bielkovinovú oblasť nazývanú „homeoména“, ktorá sa tam obvykle viaže na DNA. Predtým sa však predpokladalo, že ceramid syntázy vôbec neprišli do styku s DNA. Prečo potom homeo doména? V jadre bunky sa vytvárajú kópie génov, ktoré bunka v súčasnosti potrebuje. Ceramid syntáza sa viaže na určité časti DNA a môže tak vypínať určité gény, vysvetľuje Mariangela Sociale, prvá autorka štúdie.
Paralely u múch, cicavcov a ľudí
O tom, kedy ho zapnúť alebo vypnúť, rozhoduje výživový stav mušky: Ak hmyz hladuje, dá sa okrem iného prečítať gén pre lipázu 3. Lipáza 3 štiepi tuk na svoje zložky, ktoré sa potom môžu použiť na výrobu energie. Ak je však dostatok potravy, zostáva gén pre lipázu 3 zablokovaný. Tuk sa nerozkladá, ale ukladá sa v špecializovaných skladovacích bunkách ako zásobáreň energie pre zlé časy. Ceramid syntáza má preto dôležitú kontrolnú funkciu v metabolizme lipidov, zdôrazňuje Dr. Reinhard Bauer, súkromný lektor na inštitúte LIMES na univerzite v Bonne.
Ak dôjde k mutácii v doméne homeo, môže to viesť k štíhlemu fenotypu Drosophila, v ktorom sa enzým už nemôže viazať na DNA. Výsledkom je, že mucha neustále vytvára lipázu 3 aj za dobrých výživových podmienok a nemôže si vytvárať žiadne tukové usadeniny. Ako vedci zistili, tento účinok však zmizne, keď sa do štíhlych múch vloží intaktný myší gén ceramid syntázy, a to reguluje aktivitu lipázy bez ohľadu na stav výživy. To naznačuje, že homeo doména preberá podobnú funkciu nielen u ovocných múch a cicavcov, ale pravdepodobne aj u ľudí, a že ceramid syntáza pôsobí ako dôležité riadiace centrum v metabolizme lipidov.
Toto by z domoviny urobilo veľmi sľubný nový východiskový bod pre lieky, napríklad proti obezite alebo cukrovke.