Istotność komórkowych ciałek tłuszczowych
LD mają lipofilowy rdzeń składający się z neutralnych lipidów, takich jak trójglicerydy (TAG), okrytych monowarstwą fosfolipidową zawierającą różne białka. Poprzednie badania pokazały, że do nakierowywania białek na LD potrzebny jest kompleks białek okrywających I (COPI). Innymi słowy, istnieje możliwość bezpośredniego oddziaływania między COPI a LD. Uczestnicy finansowanego przez UE projektu, 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), badali rolę COPI w zachowaniu LD poprzez bezpośrednie obrazowanie procesów pączkowania i fuzji. Uczestnicy projektu zbadali również dostępność regulacji LD dla enzymów związanych z przechowywaniem i uwalnianiem energii. Wyniki ujawniły, że pączkowanie jest inicjowane przy pełnym wysyceniu matczynego LD fosfolipidami, faworyzując narażenie hydrofobowych molekuł TAG na środowisko wodne i w związku z tym zwiększając napięcie powierzchniowe. Do pączkowania błon, szczególnie ich monowarstw, niezbędna jest energia, której COPI dostarcza w ilości do 2000 kBT. Sposobem regulowania pączkowania COPI jest proste remodelowanie właściwości błony. Badania in vivo wykazały, że białka COPI lokalizują w LD i są konieczne do nakierowywania na LD specyficznych enzymów syntetyzujących TAG. Komórki z brakiem COPI miały zwiększone ilości fosfolipidów na LD, z równocześnie zmniejszonym napięciem powierzchniowym LD oraz niezdolnością do formowania mostków do transportowania białek retikulum endoplazmatycznego. Badacze udowodnili również, że różne białka współzawodniczą w wiązaniu do LD. W przypadku, gdy białko ma zarówno grupy hydrofilowe jak i hydrofobowe, czyli jest amfifilowe, jest eliminowane z wiązania do LD przez inne silnie wiążące białka, które dla przykładu mają wiążący motyw spinki do włosów. Podczas remobilizacji energii, LD kurczy się, a kompresja jego powierzchni powoduje wydalanie białek amfipatycznych. Uczestnicy projektu BFLDS odkryli nową rolę białek COPI w LD, która umożliwia regulację ich zdolności oddziaływania z sąsiadującymi błonami poprzez zmiany napięcia powierzchniowego. Regulacja LD jest kluczowa dla zdrowia człowieka, a ich nieprawidłowe działanie może mieć poważne konsekwencje, takie jak choroby sercowo-naczyniowe i cukrzyca typu II. LD są istotne nie tylko dla regulacji energii komórkowej, lecz mogą też stanowić punkt wyjścia dla proliferacji wirusów, np. wirusa WZW C i dengi.
Słowa kluczowe
Ciałka tłuszczowe, choroby, fosfolipidy, kompleks białek okrywających I, BFLDS, pączkowanie i fuzja
