蛋白质负责运送胆碱进入细胞识别

饲料的营养细胞到达目的地,蛋白质镶嵌在细胞膜常常必须航天飞机所需的阈值。当这个系统分解和代谢产物无法达到他们的目的地,对人类健康影响的范围可以从罕见病、神经退化到癌症。更好的理解如何代谢物进入细胞可以开门治疗疾病与运输代谢物。

但匹配蛋白质运输营养物质已被证明又晦涩难懂时,约30%的载体蛋白尚未映射回他们的营养。现在,一项新的研究揭示了蛋白质负责运送胆碱进入细胞。研究结果,发表在细胞代谢可能直接影响后列共济失调患者的视网膜色素变性(PCARP),这个运输蛋白质的突变引起的疾病。

“你可以补充胆碱over-the-counter-it很容易管理和病人可以容忍相当高的水平,”蒂莫西·肯尼说,实验室的博士后Kivanc Birsoy在洛克菲勒。“我们的发现可以很容易地转化为诊所。”

结果也可能为进一步发现蚕食其他运输蛋白质的内部运作和疾病,都与他们的障碍。“整个研究是一个概念证明,“Birsoy说。”系统地确定所谓的“孤儿”运输蛋白,我们不仅可以解决谜团在人类生物学,也在人类健康。”

海里捞代谢物

大约有5000种不同的代谢物在人类血液,和科学家仍然不知道其中有多少进入细胞。决心改变,Birsoy,肯尼,和他的同事们开始调查运输蛋白质。团队特别广的解决问题的方法,在大量研究转运蛋白之间映射关系和代谢物在整个人类基因组。广撒网了水果,和一个metabolite-choline-was显示非常密切相关的膜运输蛋白称为FLVCR1。

“在我们的数据,一个可以退出多个运输蛋白与特定的代谢产物,“Birsoy说。“我们选择了把重点放在胆碱,是因为它有最强的信号。”

胆碱也是一个吸引人的选择,因为群疾病与其缺乏关联。“胆碱是细胞膜的重要组成部分和神经递质,它是生物重要,胆碱缺乏也与胎儿酒精谱系障碍有关,神经退化,肝脏疾病和某些癌症,”Birsoy说。

之前的研究已经指出FLVCR1突变之间的联系和PCARP(导致视力问题、肌肉无力、与空间定位和困难)只有强化团队的感觉,他们想到了一个可能的配对与重要的意义。

证实胆碱

Birsoy然后同事进行了一系列的实验来确定证明FLVCR1的确是运输的问题。他们发现老鼠没有FLVCR1死在子宫内(但长寿如果补充胆碱),而人类细胞缺失的基因产生FLVCR1不仅是胆碱不足,但也会有他们的新陈代谢纠正相当于基因在驾驶示范的生命基因必须的基础。

此外,实验小鼠胚胎提供证据表明FLVCR1突变可能与补充胆碱治疗。如果这适用于人类,这意味着它可能更有意义提供PCARP病人失踪胆碱通过膳食补充剂来解决运输相比,应该是把胆碱细胞。

“科学家知道PCARP FLVCR1有关,但他们不知道FLVCR1与胆碱,所以提供补充胆碱PCARP患者甚至认为,“肯尼说。“这是一个基础生物学的例子让我们理性地设计治疗。”

同时,Birsoy实验室打算使用这个研究中描述的方法来识别更多的神秘代谢物之间的联系和转运蛋白。“鉴于许多转运蛋白与疾病和药物靶点,识别这些转运蛋白是重中之重,“Birsoy说。“我们已经设计了一个重要的策略来完成这个。”

参考:肯尼TC,汗一个,儿子Y,等。综合遗传分析确定FLVCR1作为胆碱质膜转运蛋白在哺乳动物。细胞代谢。2023:S1550413123001304。doi:10.1016 / j.cmet.2023.04.003

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