Esenciálny lipid, ktorý môže zabíjať

Authors: Lívia Petrisková 1    Martin Valachovič 1   
1 Ústav biochémie a genetiky živočíchov, Centrum biovied, Slovenská akadémia vied, Bratislava, Slovenská republika   
Year: 2020
Section: Cellular metabolism, physiology, molecular biology and genetics
Abstract No.: 1987
ISBN: 978-80-972360-6-9

V procese evolúcie došlo k adaptácii kvasinkových buniek na hypoxické až anaeróbne podmienky. Jedným z adaptačných mechanizmov je schopnosť importovať esenciálny membránový lipid - sterol, ktorého biosyntéza je v podmienkach bez kyslíka inhibovaná, alebo nemožná. Prijaté steroly sú zabudované do bunkových membrán alebo sú esterifikované a uložené do lipidových partikúl, ktoré slúžia ako zásobáreň sterolov a pravdepodobne aj ako ochrana buniek pred ich toxickou akumuláciou. Tvorba steryl esterov je u kvasinky Saccharomyces cerevisiae katalyzovaná esterifikačnými enzýmami Are1p a Are2p [1].

Kvasinky S. cerevisiae, ale aj niektoré patogénne kvasinky ako napríklad Candida glabrata dokážu prijímať nielen natívny kvasinkový sterol, ergosterol ale aj živočíšne alebo rastlinné steroly, ktoré majú odlišnú štruktúru od natívneho ergosterolu. Niektoré cudzorodé steroly (cholesterol a sitosterol) sú v bunkách silno esterifikované. Predpokladáme, že sú menej vhodné pre kvasinkové membrány a preto sa ich bunky snažia eliminovať a uskladniť vo forme steryl esterov v lipidových partikulách [2].

Našim cieľom bolo pozorovať schopnosť rastu buniek S. cerevisiae bez lipidových partikúl, LD-less mutant (delécia génov pre esterifikáciu sterolov a syntézu triacylglycerolov,  Dare1Dare2Dlro1Ddga1) v anaeróbnych podmienkach v médiách suplementovaných ergosterolom, živočíšnym cholesterolom alebo rastlinnými sterolmi (stigmasterol a sitosterol) a následne analyzovať zloženie neutrálnych lipidov.

Ukázali sme, že LD-less kmeň v anaeróbnych podmienkach mal výrazne zhoršený rast v médiu suplementovanom cholesterolom a sitosterolom, zatiaľ čo rast na týchto steroloch nebol výrazne zmenený, ak bunky mali lipidové partikuly. Pri suplementácii ergosterolom alebo stigmasterolom bunky rástli podobne ako divý typ. Analýzou neutrálnych lipidov sme potvrdili, že cholesterol a sitosterol, ktoré majú podobnú štruktúru a nepodporujú rast LD-less kmeňa sú v divom type esterifikované vo vyššej miere ako ergosterol a stigmasterol. LD-less kmeň tieto „škodlivé“ steroly nedokáže esterifikovať, čo sme dokázali aj analýzou neutrálnych lipidov, ktoré neobsahovali žiadne steryl estery.

Práca vznikla s finančnou podporou grantu VEGA 2/0106/20.
[1] Yang, H. a kol. (1996) Science 272(5266): 1353-1356.
[2] Valachovič, M. a kol. (2001) FEMS Microbiol. Lett. 197(1): 41-45.