కొవ్వులను రీసైకిల్ చేయడానికి కణాల అసమర్థత వ్యాధిని స్పెల్లింగ్ చేస్తుంది

NUS మెడిసిన్ వద్ద బయోకెమిస్ట్రీ అండ్ ఇమ్యునాలజీ డిపార్ట్మెంట్ ఆఫ్ బయోకెమిస్ట్రీ అండ్ ఇమ్యునాలజీ ట్రాన్స్లేషనల్ రీసెర్చ్ ప్రోగ్రామ్ (టిఆర్పి) నుండి అసోసియేట్ ప్రొఫెసర్ న్గుయెన్ నామ్ లాంగ్ నేతృత్వంలో, SPNS1 ఒక సెల్యులార్ గేట్ కీపర్ లాగా ఉందని బృందం కనుగొంది, ఇది లైసోఫోస్ఫోలిపిడ్స్ అని పిలువబడే ఒక రకమైన కొవ్వు అణువును లైసోసోమ్ అని తరలించడానికి సహాయపడుతుంది. , సెల్ యొక్క “రీసైక్లింగ్ సెంటర్.” ఈ కొవ్వు అణువులను సెల్ ఫంక్షన్ల కోసం తిరిగి ఉపయోగిస్తారు. కొవ్వు రీసైక్లింగ్ సమర్థవంతంగా ఉందని మరియు హానికరమైన కొవ్వును పెంపొందించడం నిరోధించబడుతుందని నిర్ధారించడం ద్వారా సెల్యులార్ ఆరోగ్యాన్ని కాపాడుకోవడంలో SPNS1is కీలకం.

కొవ్వులు మరియు ఇతర సెల్యులార్ పదార్థాలు మూడు ప్రధాన మార్గాల ద్వారా లైసోజోమ్‌కు చేరుకుంటాయి: ఎండోసైటోసిస్, ఫాగోసైటోసిస్మరియు ఆటోఫాగి. ఎండోసైటోసిస్‌లో, కణం వెసికిల్స్‌లో చుట్టడం ద్వారా బయటి నుండి పదార్థాలను తీసుకుంటుంది, ఇవి విచ్ఛిన్నం కోసం వాటిని లైసోజోమ్‌కు తీసుకువెళతాయి. ఫాగోసైటోసిస్‌లో, మాక్రోఫేజెస్ వంటి రోగనిరోధక కణాలు శరీరం యొక్క శుభ్రపరిచే సిబ్బంది వలె పనిచేస్తాయి, దెబ్బతిన్న కణాలు లేదా సూక్ష్మక్రిములు వంటి పెద్ద కణాలను మింగడం మరియు వాటిని లైసోజోమ్‌లకు పంపుతాయి. చివరగా, ఆటోఫాగిలో, ఆటోఫాగోజోమ్ అని పిలువబడే పొర బుడగలో చుట్టడం ద్వారా సెల్ పాత మైటోకాండ్రియా వంటి దాని స్వంత దెబ్బతిన్న భాగాలను శుభ్రపరుస్తుంది. ఈ బుడగ అప్పుడు లైసోజోమ్‌తో విలీనం అవుతుంది, ఇక్కడ విషయాలు విచ్ఛిన్నమవుతాయి మరియు కణాన్ని ఆరోగ్యంగా ఉంచడానికి రీసైకిల్ చేయబడతాయి.

లైసోజోమ్‌లో కొవ్వులు విచ్ఛిన్నమైన తర్వాత, అవి కణంలో అనేక ముఖ్యమైన పాత్రలను అందిస్తాయి. ఒకటి పొర మరమ్మత్తు మరియు నిర్వహణ. విరిగిన-డౌన్ కొవ్వు భాగాలు ఫాస్ఫోలిపిడ్లు మరియు స్పింగోలిపిడ్లుసెల్ యొక్క రక్షణ పొరలను పునర్నిర్మించడానికి మరియు నిర్వహించడానికి తిరిగి ఉపయోగించబడుతుంది. కొవ్వులు శక్తి ఉత్పత్తికి కూడా సహాయపడతాయి, ఎందుకంటే వాటిలో కొన్ని సెల్ యొక్క కార్యకలాపాలకు ఇంధనాన్ని అందించడానికి ప్రాసెస్ చేయబడతాయి. అదనంగా, స్పింగోసిన్ -1-ఫాస్ఫేట్ (ఎస్ 1 పి) వంటి కొన్ని కొవ్వులు సెల్యులార్ కమ్యూనికేషన్‌లో కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి. ఈ సిగ్నలింగ్ అణువులు కణాలు పెరుగుదల, కదలిక మరియు మనుగడ వంటి ముఖ్యమైన ప్రక్రియలను సమన్వయం చేయడానికి సహాయపడతాయి, శరీరం సజావుగా పనిచేస్తుందని నిర్ధారిస్తుంది.

మునుపటి అధ్యయనంలో, SPNS1 సరిగ్గా పనిచేయకపోతే, ఇది కణాల లోపల లిపిడ్ వ్యర్థాలను నిర్మించటానికి దారితీస్తుందని, దీనివల్ల మానవులలో లైసోసోమల్ స్టోరేజ్ వ్యాధులు (LSD) అని పిలువబడే వ్యాధులకు ఇది దారితీస్తుందని NUS మెడిసిన్ బృందం చూపించింది. LSD లు లైసోజోమ్ యొక్క రీసైక్లింగ్ ప్రక్రియలో సమస్యల వల్ల 50 కి పైగా అరుదైన జన్యుపరమైన రుగ్మతల సమూహం. గౌచర్ వ్యాధి, టే-సాచ్స్ వ్యాధి, నీమన్-పిక్ వ్యాధి మరియు పాంపే వ్యాధి వంటి వ్యాధులు కణాలలో వ్యర్థాలను పెంపొందించడం వల్ల సంభవిస్తాయి, ఇది తీవ్రమైన ఆరోగ్య సమస్యలకు దారితీస్తుంది. లైసోసోమల్ రీసైక్లింగ్ మార్గం యొక్క పనిచేయకపోవడం పార్కిన్సన్ మరియు అల్జీమర్స్ వ్యాధులలో కూడా కనిపిస్తాయి.

టెక్సాస్ యూనివర్శిటీ సౌత్ వెస్ట్రన్ మెడికల్ సెంటర్ (యుటిఎస్డబ్ల్యు) నుండి ప్రొఫెసర్ జియావోచన్ లి యొక్క సమూహంతో, ఈ బృందం క్రియోఎలెక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ (క్రియో-ఎమ్) అనే సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని మరియు SPNS1 యొక్క పరస్పర చర్యల చిత్రాలను ఒక నిర్దిష్ట రకం కొవ్వుతో తీయడానికి ఫంక్షనల్ రీడౌట్లను ఉపయోగించింది. లైసోఫాస్ఫాటిడైల్కోలిన్ (LPC), లైసోజోమ్‌లోని రీసైకిల్ లైసోఫాస్ఫోలిపిడ్లలో ఒకటి. ఇది SPNS1 ఎలా పనిచేస్తుందో మరియు దాని పనిని నిర్వహించడానికి సెల్ యొక్క వాతావరణంలో మార్పులను ఎలా గ్రహించిందనే దానిపై వారికి మంచి అవగాహన ఇచ్చింది.

“లైసోసోమల్ స్టోరేజ్ డిజార్డర్స్ అనేది అరుదైన జన్యు వ్యాధుల సమూహం, ఇవి లైసోజోమ్ ముఖ్యమైన అణువులను రీసైకిల్ చేయడంలో విఫలమైనప్పుడు సంభవించే సమూహం. మా పరిశోధనలు లైసోజోమ్ నుండి కొవ్వులు సరిగ్గా రవాణా చేయబడటం ద్వారా ఈ వ్యాధులను నివారించడంలో SPNS1 కీలక పాత్ర పోషిస్తుందని చూపిస్తుంది” అని a /ప్రొఫెసర్ న్గుయెన్. “మా కణాలు ఈ కొవ్వు అణువులను అణు స్థాయిలో ఎలా రీసైకిల్ చేస్తాయనే దాని గురించి మేము ఇప్పుడు మరింత అర్థం చేసుకున్నాము మరియు ఇది SPNS1 ఉద్దేశించిన విధంగా పనిచేయడంలో విఫలమైన వ్యాధుల కోసం కొత్త చికిత్సలను అభివృద్ధి చేయడంలో మాకు సహాయపడుతుంది. “

లైసోజోమ్‌ల నుండి కొవ్వులను తరలించడానికి ప్రోటీన్ అవసరమని ధృవీకరించడానికి ఈ బృందం ప్రయోగాలు చేసింది మరియు SPNS1 యొక్క కొన్ని భాగాలు దాని పనితీరుకు కీలకమైనవి. అధ్యయనం ఈ క్రింది కీలక ఫలితాలను వెల్లడించింది:

• SPNS1 ఒక గేట్ లాగా పనిచేస్తుంది, లైసోజోమ్ నుండి కొవ్వులను బయటకు తీయడానికి తెరవడం మరియు మూసివేయడం.
• ఇది ఎప్పుడు తెరిచి మూసివేయాలో తెలుసుకోవడానికి సెల్ యొక్క పర్యావరణం నుండి నిర్దిష్ట సంకేతాలపై ఆధారపడుతుంది.
• SPNS1 లోని ఉత్పరివర్తనలు కొవ్వు రవాణాలో సమస్యలను కలిగిస్తాయి, ఇది కణాలు మరియు మానవ వ్యాధుల లోపల వ్యర్థాలను నిర్మించటానికి దారితీస్తుంది.

“ఈ అరుదైన వ్యాధులతో రోగులకు నిజమైన వ్యత్యాసం చేయడానికి ఈ పరిశోధన యొక్క సంభావ్యత గురించి మేము సంతోషిస్తున్నాము” అని నస్ మెడిసిన్ వద్ద బయోకెమిస్ట్రీ మరియు ఇమ్యునాలజీ టిఆర్పి విభాగం నుండి కాగితం సహ-మొదటి రచయిత ఎంఎస్ హా తి థుయ్ హోవా చెప్పారు. . “ఈ అధ్యయనం SPNS1 ను లైసోజోమ్ వైపు తెరిచిన రాష్ట్రంలో కొవ్వులు తీయటానికి మేము ఇప్పుడు వ్యతిరేక స్థితిని అర్థం చేసుకోవడానికి కృషి చేస్తున్నాము, ఇక్కడ ఇది లైసోజోమ్ నుండి మిగిలిన సెల్ వైపు తెరుచుకుంటుంది. ఇది ఎలా చేయాలో ఇది మాకు పూర్తిగా అర్థం చేసుకోవడానికి సహాయపడుతుంది. SPNS1 దాని రవాణా చక్రాన్ని పూర్తి చేస్తుంది. “

లైసోసోమల్ నిల్వ వ్యాధుల కోసం లక్ష్య drugs షధాలను అభివృద్ధి చేసే లక్ష్యంతో, SPNS1 కార్యాచరణను మాడ్యులేట్ చేయగల చిన్న అణువులను కూడా పరిశోధకులు అన్వేషిస్తున్నారు.