В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Cell, ученые из Института Слоана-Кеттеринга и Медицинского института Говарда Хьюза сделали значительный шаг в понимании роли молекулы бис(моноацилглицерин)фосфата (BMP) в мозге. BMP играет ключевую роль в расщеплении липидов, но остается стабильным и необычным по своему химическому составу, что долгое время вызывало интерес исследователей.
Открытие ключевых ферментов: PLD3 и PLD4
Ученые выяснили, что два фермента, фосфолипазы D3 (PLD3) и D4 (PLD4), играют важную роль в создании BMP. Эти ферменты были обнаружены как в клетках человека, так и в моделях животных, что подтверждает их значимость для биохимических процессов в мозге.
Роль BMP в нейродегенеративных заболеваниях
Исследования также выявили связь между содержанием BMP и нейродегенеративными заболеваниями. Пациенты с лобно-височной деменцией (ЛВД), например, имеют низкий уровень BMP, что может способствовать накоплению токсичных ганглиозидов и развитию болезни.
Уникальная структура BMP
Молекула BMP уникальна своей структурой, напоминающей левую или правую руку, но с зеркальным отражением на одном уровне. Это делает BMP стабильным в лизосомах, где другие липиды разрушаются. Вопрос о том, как липиды могут превращаться из формы R в S, остается открытым, но исследования показывают, что трансфосфатидилирование и ферменты фосфолипазы D играют важную роль в этом процессе.
Значение фундаментальных исследований
Работа над молекулой BMP подчеркивает важность фундаментальных исследований в биологии и медицине. Открытие новых механизмов биохимических процессов может привести к разработке новых методов лечения нейродегенеративных заболеваний.
Литература:
Shubham Singh et al, PLD3 and PLD4 synthesize S,S-BMP, a key phospholipid enabling lipid degradation in lysosomes, Cell (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.09.036