Ензимът може да включва или изключва гени на липидния метаболизъм
Керамидните синтази комбинират мастни киселини с определени аминокиселини, за да образуват така наречените керамиди. Учените от университета в Бон успяха да използват плодови мухи, за да покажат, че керамидната синтаза на животните се свързва с определени участъци от ДНК и по този начин изключва определени гени. Резултатите от изследването вероятно са отправна точка за лекарства срещу затлъстяване или захарен диабет.
Керамидната синтаза на плодовата муха Drosophila е много подобна на тази на хората, поради което насекомото е много подходящо за изследване на работата на интегралния мембранен протеин. Както съобщава пресцентърът на университета в Бон, учените Франка Еккард, д-р Райнхард Бауер, Мелани Тиелиш и Мариангела Социале от Института LIMES (Живот и медицински науки) показват, че керамидната синтаза в плодовите мухи също е закотвена във вътрешната мембрана на клетъчното ядро.
Следователно церамид синтазата има протеинова област, наречена „хомеодомен“, която обикновено е там, за да свързва ДНК. По-рано обаче се предполагаше, че керамидните синтази изобщо не влизат в контакт с ДНК. Тогава защо домейнът homeo? Копия на гените, от които клетката се нуждае в момента, се създават в клетъчното ядро. Церамид синтазата се свързва с определени участъци от ДНК и по този начин може да изключи определени гени, обяснява Мариангела Социале, първият автор на изследването.
Паралели при мухи, бозайници и хора
Хранителният статус на мухата решава кога да я включи или изключи: Ако насекомото гладува, наред с други неща може да се прочете гена за липаза 3. Липазата 3 разгражда мазнините на компоненти, които след това могат да се използват за генериране на енергия. Ако обаче има достатъчно храна, генът за липаза 3 остава блокиран. Мазнините не се разграждат, а се съхраняват в специализирани депо клетки като запас на енергия за лоши времена. Следователно керамид синтазата има важна контролна функция в липидния метаболизъм, подчертава д-р. Райнхард Бауер, частен преподавател в института LIMES в университета в Бон.
Ако възникне мутация в хомео домена, това може да доведе до тънък фенотип на дрозофилата, при който ензимът вече не може да се свързва с ДНК. В резултат на това мухата постоянно образува липаза 3 дори при добри хранителни условия и не може да натрупа никакви мастни натрупвания. Както изследователите установиха обаче, този ефект изчезва, когато в тънките мухи се вмъкне непокътнат ген на мишка церамид синтаза и това регулира активността на липазата независимо от хранителния статус. Това предполага, че хомеодоменът поема подобна функция не само при плодовите мухи и бозайници, но вероятно и при хората и че церамид синтазата действа като важен контролен център в липидния метаболизъм.
Това би направило домейна homeo много обещаваща нова отправна точка за лекарства, например срещу затлъстяване или диабет.