A NAD(P)H-citokróm b5 oxidoreduktáz fehérje-interakciói az endoplazmás retikulumban: szerepe a lipotoxicitás által kiváltott gyulladásos folyamatok kivédésében
A 2-es típusú diabétesz kialakulásában kiemelkedő jelentősége van a szabad zsírsavak okozta lipotoxicitásnak. A telített zsírsavak lényegesen toxikusabbak, mint a telítetlenek, sőt utóbbiak részben kivédik az előbbiek negatív hatásait, így a sejtek endogén zsírsav-deszaturációs aktivitásának protektív szerepe van. Az endoplazmás retikulum (ER) membránjában zajló deszaturáció sebesség-meghatározó lépését katalizáló sztearil-KoA-deszaturáz (SCD1) – a biotranszformációban meghatározó citokróm P450 (CYP) monooxigenázokhoz hasonlóan – a citokróm b5 (b5) és b5-reduktáz (b5R) közvetítésével NAD(P)H-tól kapja az elektronokat. A tisztázatlan funkciójú, citoszolban oldott formában található NAD(P)H-citokróm b5 oxidoreduktáz (Ncb5or) fehérje b5-szerű és b5R-szerű domént egyaránt tartalmaz, és hiányában fokozódik a lipotoxicitás. Feltételezhető, hogy az Ncb5or részt vesz az ER-ben zajló elektron-transzferben, de nem ismert, hogy közvetlenül kölcsönhat-e az SCD1-el, valamely CYP-el, esetleg mindkét típusú enzimmel; azaz közreműködik-e a zsírsav-deszaturációban, illetve a drog-metabolizmusban egyaránt.
A kooperációs kutatás lényege a Semmelweis Egyetemen zajló, zsírsav-deszaturációt érintő kutatások, valamint a Természettudományi Kutatóközpontban zajló CYP-enzim vizsgálatok szinergiája az Ncb5or megismerése érdekében. Célul tűztük ki az Ncb5or SCD1-gyel, illetve CYP izoenzimekkel való interakcióinak, illetve az enzim zsírsav-deszaturációban és biotranszformációban való szerepének vizsgálatát sejtes és in vitro enzimaktivitás-mérésekkel. A következő modell-rendszereket használhatjuk: 1) SCD1-et és/vagy CYP izoenzimet termelő HEK293 sejtek (humán embrionális vese sejtvonal), amelyekben vizsgálhatók az egyes enzimaktivitások b5- és/vagy Ncb5or-kotranszfektálás, illetve géncsendesítés hatására, így az Ncb5or funkciójának tisztázására. 2) Humán májszövetből preparált ER-frakció (mikroszóma), amelyben lévő enzimek működése kofaktorok (NADH, NADPH), citoszol komponensek vagy tisztított Ncb5or fehérje adagolásával befolyásolható. 3) Szuperszómák, amelyek egyféle CYP izoenzimet tartalmaznak kombináltan az egyes elektronközvetítő fehérjékkel, így alkalmasak a kívülről adagolt Ncb5or szerepének tisztázására. Az SCD1 és az egyes CYP izoenzimek aktivitását specifikus szubsztrátok átalakulásával mérjük.
A várható eredmények az Ncb5or ER-fehérjékkel kialakított kölcsönhatásainak feltárásán túl a lipotoxicitással szembeni védő hatás molekuláris szintű magyarázatával is szolgálhatnak. Ez alapkutatási szempontból, valamint a diabétesz megelőzésének és kezelésének fejlesztése szempontjából egyaránt fontos.
Csala Miklós - Monostory Katalin