Colesterolo: una mappa rivela la posizione dei singoli atomi

Un recente studio, condotto dai ricercatori della Rockefeller University insieme ad un ricercatore italiano dell’Università di Perugia, è riuscito a mappare per la prima volta  la sua struttura atomica del colesterolo, individuando la posizione di ogni atomo. Il colesterolo, entro certi livelli, è una componente essenziale delle cellule umane, serve infatti  per irrigidire la membrana cellulare, contribuendo a proteggerla. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Nature.

“Si tratta del primo studio che individua la posizione di ogni atomo – in questo caso di circa 3000 atomi – in uno degli enzimi inseriti all’interno della membrana cellulare utilizzato per formare il colesterolo”, commenta Günter Blobel, Professore del Laboratory of Cell Biology. “Con la struttura di questo enzima, possiamo comprendere meglio in che modo il corpo lo sintetizza. Questo risultato, inoltre, offre una nuova visione sulle malattie genetiche e la possibilità di nuovi approcci per ridurre il colesterolo nel sangue quando diventa pericolosamente alto.”

I ricercatori si sono focalizzati sul  meccanismo con cui l’enzima sterolo riduttasi aiuta il percorso di due elettroni da una molecola nota come NADPH ad un’altra molecola, che può eventualmente trasformarsi in colesterolo, in una reazione di riduzione.

“Le nostre immagini hanno rivelato la presenza di due tasche all’interno dell’architettura del enzima”, afferma Xiaochun Li, autore senior dello studio. “Uno contiene il NADPH, e l’altro fornisce l’accesso al precursore del colesterolo. Quando si trovano ‘nel luogo’, le molecole sono abbastanza vicine tanto da scatenare questo importante step nella sintesi del colesterolo”.

L’interesse del dott. Li è nato proprio dalla una molecola recettore della lamina B (LBR), sterolo reduttasi. “Anche se l’LBR è stato scoperto 26 anni fa ed è noto che contribuisce alla sintesi del colesterolo, nessuno sapeva com’era fatto, o come funzionava”, continua Li.

Dato che l’LBR non cristallizza bene, è stato cercato  un candidato più accomodante ma  ugualmente performante, la proteina maSRI: la diffrazione a raggi X ha evidenziato che la proteina si estende con 10 segmenti all’interno della membrana aiutando la sintesi del colesterolo .

Le mutazioni nei geni degli steroli reduttasi, comprese quelli per il recettore della lamina B (LBR), ​​sono correlate a diverse patologie, come l’anomalia Pelger-Huet, causa di difetti di alcuni globuli bianchi e la sindrome di Smith-Lemli-Opitz, associata a disabilità fisiche e mentali. Per comprendere meglio come queste mutazioni alterano gli enzimi,  il dott. Li e colleghi hanno individuato la posizione dei difetti causati da queste alterazioni.

Lo studio presenta anche implicazioni per il trattamento del colesterolo alto, dichiara il dott. Blobel. “Molte delle pillole attualmente disponibili interferiscono con le prime fasi della complessa serie di reazioni che genera il colesterolo. La nostra reazione avviene più tardi, e può offrire un nuovo obiettivo che vale la pena di indagare”.