“Il ruolo dirigente del coenzima A in ossido nitrico funzione era completamente sconosciuta e imprevisti prima di questo studio,” ha detto l’autore senior Jonathan Stamler, MD, professore di medicina di Case Western Reserve University School of Medicine e direttore, Harrington Discovery Institute a UH Caso Medical Center. “L’ossido nitrico opera in ogni cellula e tessuto del corpo per influenzare la funzione cellulare. Stiamo cercando di lavorare attraverso il controllo di base della biologia dell’ossido nitrico per chiarire il macchinario alla base dei suoi meccanismi d’azione.”
Il coenzima A mette in moto un processo noto come nitrosilazione proteica, che scatena l’ossido nitrico per alterare la forma e la funzione delle proteine all’interno delle cellule per modificare il comportamento cellulare. Lo scopo di manipolare il comportamento delle cellule è quello di adattare le loro azioni per soddisfare le mutevoli esigenze del metabolismo del corpo.
Inoltre, gli investigatori di Case Western Reserve e UH hanno identificato centinaia di proteine regolate dalla nitrosilazione della proteina guidata dal coenzima A. Molti degli obiettivi di nitrosilazione recentemente scoperti sono stati notati per influenzare la produzione di energia cellulare. Poiché il coenzima A funge da fonte di energia per le cellule, gli autori hanno concluso che la nitrosilazione potrebbe influenzare i principali elementi costitutivi delle cellule come grassi e zuccheri.
” Stiamo cercando di capire come funziona la nitrosilazione nel garantire che l’ossido nitrico raggiunga la sua specificità nella regolazione della funzione cellulare. Abbiamo trovato nuovi enzimi che regolano la nitrosilazione dal coenzima A”, ha detto Stamler. “Sappiamo che la nitrosilazione delle proteine aberranti è una causa comune o un contributo alla malattia. Prevediamo che questi nuovi enzimi possano svolgere un ruolo.”
Durante la loro ricerca, i ricercatori hanno studiato il lievito nel fare le loro scoperte sul coenzima A e anche una nuova classe di enzimi che controllano la capacità del coenzima A di nitrosilare le proteine. Questi enzimi appena trovati hanno un profondo effetto sul metabolismo cellulare, in particolare nella sintesi dello sterolo (colesterolo), regolando il meccanismo del segnale del metabolismo cellulare e della nitrosilazione proteica. Le alternanze nei livelli di colesterolo sono una causa comune di aterosclerosi e Alzheimer.
“Siamo entusiasti di dire che queste nuove classi di enzimi potenzialmente forniscono l’ingresso nella regolazione metabolica nei mammiferi e offrono nuove vie e nuove possibilità per comprendere il metabolismo cellulare”, ha detto Stamler. “Questa nuova classe di enzimi è presente in ogni cellula vivente e governa le molecole di segnalazione metabolica e regola il metabolismo cellulare negli organismi dai batteri agli esseri umani.”
In termini di prossimi passi, Stamler e colleghi ricercatori lavoreranno per identificare le funzioni specifiche di ciascun enzima nella classe di enzimi che hanno scoperto nel corso di questa indagine.
Le scoperte fondamentali di questa nuova classe di enzimi e della funzione del coenzima A potrebbero aprire una nuova strada della ricerca scientifica. Le sue scoperte ancorano lo sviluppo di nuovi approcci terapeutici per i pazienti con cuore e altre malattie.
“Il metabolismo cellulare è un argomento caldo oggi perché le alterazioni nel metabolismo cellulare servono come firma per un’intera varietà di malattie”, ha detto Stamler. “I nostri risultati su questi meccanismi del metabolismo cellulare promettono una nuova comprensione della salute e della malattia.”