Hva kan datasimuleringer lære oss om intracellulær lipidoverføring

Ny forskning kaster lys over de komplekse prosessene som styrer lipidoverføring mellom cellulære membraner, og fremmer vår forståelse av hvordan celler opprettholder sin struktur og funksjon. Lipidoverføringsproteiner (LTP) spiller en avgjørende rolle i å regulere lipidkomposisjonen i biologiske membraner, noe som er kritisk for cellulær integritet og signalering.

Ved å bruke avanserte molekylære simuleringer og eksperimentelle metoder fokuserte denne studien på to sentrale lipidoverføringsproteiner: STARD2 og STARD4. Funnene avslører ulike mekanismer som disse proteinene bruker for å samhandle med membraner og overføre spesifikke lipider, som fosfatidylkolin og kolesterol. STARD4 ble funnet å foretrekke å binde seg til membraner som inneholder PIP2-lipider, hvor lipidselektiviteten påvirkes av konformasjonsendringer ved binding av last. Samtidig benytter STARD2 unike molekylære interaksjoner for å ekstrahere fosfatidylkolinlipider, og stabiliserer mellomtilstander som reduserer energibarrierer.

Forskningen tok også for seg utfordringen med å måle fri bindingsenergi mellom protein og membran, ved å bruke nyskapende beregningsmetoder for å avsløre hvordan lipidkomposisjonen påvirker bindingsdynamikken. Disse funnene samsvarer med eksperimentelle data og gir verdifulle innsikter i protein-membran-interaksjoner.

Dette arbeidet forbedrer vår biofysiske forståelse av lipidtransport og tilbyr potensielle anvendelser innen legemiddelutvikling og terapeutiske tiltak som retter seg mot membranrelaterte lidelser. Ved å avdekke de molekylære detaljene i LTP-funksjonen legger denne forskningen grunnlaget for innovative strategier for å regulere lipidkomposisjon og opprettholde cellulær helse.

Personalia

Reza Talandashti (født 1993) tok en bachelorgrad i celle- og molekylærbiologi ved Razi Universitet i Kermanshah og en mastergrad i nanobioteknologi ved Universitetet i Teheran, begge i Iran. Han gjennomførte sin doktorgradsforskning ved Universitetet i Bergen, hvor han arbeidet ved Kjemisk institutt og Computational Biology Unit under veiledning av professor Nathalie Reuter.