Estructura y mecanismo catalítico de una enzima de síntesis de triacilglicerol en humanos

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología estructural
• Biología molecular

Sus antecedentes:

• Los triacilgliceroles son almacenes vitales de energía con aplicaciones industriales.
• La acumulación excesiva de triacilglicerol contribuye a la obesidad y a las enfermedades metabólicas.
• Las enzimas acil-CoA diacilglicerol aciltransferasa (DGAT) catalizan la síntesis de triacilglicerol, pero sus estructuras y mecanismos son desconocidos.

Objetivo del estudio:

• Determinar la estructura de la DGAT1 humana, una enzima clave en la síntesis del triacilglicerol.
• Para aclarar el mecanismo catalítico de DGAT1.
• Proporcionar una base estructural para comprender la síntesis del triacilglicerol.

Principales métodos:

• Se utilizó la crio-microscopía electrónica (cryo-EM) para determinar la estructura de DGAT1 humano dimérico.
• Las estructuras se resolvieron en aproximadamente 3.0 Å y 3.2 Å resoluciones.
• Se llevaron a cabo estudios de mutagenesis y funcionales.

Principales resultados:

• Se determinó la estructura del DGAT1 humano dimérico, revelando un homodímero con sitios activos en la región de la membrana.
• Una estructura con substrato oleoil-CoA mostró la unión de CoA en el lado citosólico y el grupo acilo dentro de un canal hidrofóbico.
• Se observó una densidad similar a la de los lípidos, potencialmente un aceptador de acilo, en el centro de reacción.

Conclusiones:

• Las estructuras DGAT1 proporcionan información sobre el mecanismo de síntesis del triacilglicerol.
• Se propone un modelo para la síntesis de triacilglicerol catalizado por DGAT basado en datos estructurales y funcionales.
• Este trabajo sienta las bases para nuevas investigaciones sobre las enzimas DGAT y las enfermedades metabólicas.