L’importanza delle gocce lipidiche cellulari
Le LD hanno una parte centrale lipofila di lipidi neutri come i triacilgliceridi (TAG), protetti in un monostrato di fosfolipidi contenente varie proteine. Ricerche precedenti hanno rivelato che affinché le LD possano prendere di mira le proteine, è necessario il complesso proteico di rivestimento I (COPI). In altri termini, potrebbe esservi un’interazione diretta tra COPI e le LD stesse. Il progetto BFLDS (Direct imaging of budding and fusion of lipid droplets mediated by proteins in emulsion droplets based on microfluidics - Dynamics of proteins interactions, assembly and metabolism energy), finanziato dall’UE, ha studiato il ruolo del COPI nel comportamento delle LD tramite l’immaginografia dei processi di formazione e fusione. Il progetto ha anche esplorato la regolazione dell’accessibilità delle LD agli enzimi che partecipano alla conservazione e al rilascio dell’energia. I risultati hanno rivelato che la formazione viene avviata sui fosfolipidi completati sulla LD madre, favorendo l’esposizione delle molecole TAG idrofobiche e quindi aumentando la tensione superficiale. Per agevolare la formazione dalla membrana, soprattutto nei monostrati, il COPI fornisce energia fino a 2 000 kBT. Il semplice rimodellamento delle proprietà di membrana è un modo per regolare la formazione del COPI. Studi in vivo hanno dimostrato che le proteine COPI si localizzano sulle LD e sono necessarie per il targeting di specifici enzimi di sintesi dei TAG verso le gocce stesse. Le cellule mancanti di COPI hanno quantità maggiori di fosfolipidi nelle LD, con corrispondente minore tensione superficiale e incapacità di formare ponti verso il trasporto proteico del reticolo endoplasmatico. I ricercatori hanno anche dimostrato che diverse proteine competono per legarsi alla LD. Laddove la proteina presenta entrambi i gruppi idrofili e idrofobi, ovvero è anfipatica, viene soppiantata per il legame LD da altre proteine che legano meglio e che hanno un motivo di legame a tornante, ad esempio. Durante la rimobilitizzazione dell’energia in cui le LD si contraggono, la compressione superficiale delle LD espelle le proteine anfipatiche. BFLDS ha rivelato un nuovo ruolo per le proteine COPI delle LD, indicando che esse contribuiscono a regolare la capacità di reagire con le membrane circostanti attraverso cambiamenti della tensione superficiale. La regolazione delle LD è fondamentale per la salute umana e il loro malfunzionamento può avere gravi conseguenze come l’insorgere di malattie cardiovacolari e il diabete di tipo II. Oltre al loro ruolo nella regolazione dell’energia cellulare, possono anche ospitare la proliferazione di virus, come l’epatite C e la Dengue.
Parole chiave
Gocce lipidiche, malattie, fosfolipidi, complesso proteico di rivestimento I, BFLDS, formazione e fusione
