Tajemnice cholesterolu

Dr Łukasz Jaremko i dr Mariusz Jaremko, laureaci programów START i VENTURES Fundacji na rzecz Nauki Polskiej są współautorami ważnych odkryć dotyczących transportu cholesterolu w komórce, opublikowanych właśnie w magazynie „Science”. Młodzi badacze wraz z kolegami z Instytutu Chemii Biofizycznej Maxa Plancka w Getyndzerozwiązali trójwymiarową strukturę ssaczego białka TSPO, co otwiera nowe ścieżki w diagnozowaniu i leczeniu zaburzeń funkcjonowania mózgu. Badania, które doprowadziły do przełomowych wyników, były współfinansowane z programu FNP VENTURES.

Cholesterol kojarzy się większości z nas z niezdrowym jedzeniem, niepokojącymi wynikami badań krwi czy chorobami krążenia. Niezależnie od swojej złej reputacji, cholesterol jest jednak niezbędny do prawidłowego funkcjonowania organizmu: działa stabilizująco na błonę komórki oraz jest podstawowym materiałem w produkcji różnych hormonów w mitochondrium – części komórki, w której wytwarzana jest jej energia.

Poza pełnieniem roli dostarczyciela energii dla komórek żywych organizmów, mitochondria wytwarzają także hormony steroidowe, takie jak testosteron czy estradiol, które z kolei kontrolują wiele procesów zachodzących w organizmie. Podstawowym budulcem tworzącym hormony steroidowe jest właśnie cholesterol, który musi zostać najpierw wprowadzony do mitochondrium poprzez dwie błony. To zadanie realizuje w zewnętrznej błonie mitochondrium właśnie białko TSPO, odpowiedzialne za transport cholesterolu na poziomie molekularnym.

Naukowcy z Getyngi po raz pierwszy zrekonstruowali trójwymiarową, wysokorozdzielczą strukturę molekularnego transportera TSPO. Szczegółowa wiedza na temat jego kształtu oraz funkcji otwiera nowe perspektywy diagnostyczne i terapeutyczne. Do pokazania skomplikowanej, trójwymiarowej struktury białka „podczas pracy”, badacze wykorzystali techniki spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR).

Autorzy publikacji w Science uzyskali ten metodologiczny przełom, wykorzystując ciekawy pomysł: w swoim eksperymencie spoili transporter TSPO z ważnym diagnostycznie markerem znanym pod nazwą PK11195 – to właśnie ta konfiguracja pozwoliła im uzyskać ważne wyniki. Okazało się, że struktura TSPO dostarcza nie tylko wskazówek wyjaśniających, jak cholesterol może być transportowany do mitochondrium. Uzyskane wyniki pozwalają na lepsze zrozumienie mechanizmów odpowiedzialnych za to, jak TSPO rozpoznaje i wiąże w komórce markery diagnostyczne (jak PK11195).

TSPO już od dawna był wykorzystywany w diagnostyce i leczeniu licznych schorzeń. Lepsze poznanie jego struktury i właściwości daje szansę na rozwój metod diagnozowania i leczenia chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Parkinsona czy choroba Alzheimera, może być także wykorzystane do ulepszenia technik wizualizacji stanów zapalnych mózgu. Autorzy odkrycia mają także nadzieję, że uzyskane przez nich wyniki pomogą w projektowaniu nowych leków (TSPO wykazuje zdolność oddziaływania z niektórymi lekami, wiąże np. diazepam – znany pod handlową nazwą Valium lek psychotropowy używany w leczeniu m.in. stanów lękowych i napadów padaczkowych).

Źródło: FNP

Więcej: http://www.fnp.org.pl/tajemnice-cholesterolu-coraz-lepiej-znane/