Levine и др. пролили новый свет на то, как клетки координируют изменения в композиции свойих клеточных мембран с липидным метаболизмом. У дрожжей в ответ на inositol (предшественник phospholipid phosphatidylinositol), как известно, endoplasmic reticulum (ER)-связывающий транскрипционный фактор Opi1 становится активным и репрессирует активность гена INO1. INO1 кодирует энзим, который важен для синтеза inositol. Но чтобы индуцировать эту петлю негативной обратной связи, какой сигнал д. генерировать inositol и как Opi1 чувствует этот сигнал?

Opi1 | PA

Авт. впервые показали, что inositol обусловливает транслокацию green-fluorescent-protein-Opi1 из его расположения в ER в ядро. Т.к. время этого изменения коррелирует со снижением уровня мРНК INO1, то они предположили, что это изменение является физиологически важным.

C помощью мечения пула фосфолипидов в ER ³²P-orthophosphate, Levine и др. показали, что транслокация Opi1 в ядро по времени связана с крупными изменениями в уровнях phosphatidylinositol и кего предшественника - последний используется для продукции первого. Они были удивлены, т.к. Opi1 м. непосредственно чувствовать эти изменения.

Длительное время считалось, что phosphatidic acid (PA), предшественник phosphatidylinositol, участвует в регуляции липидного метаболизма, поэтому авт. проверили, м. ли Opi1 связываться с PA. Они установили, что Opi1 в самом деле м. соединяться с PA, и непосредственно и специфически и что Opi1 м. определять мембраны, богатые PA, in vivo.

За исключением присутствия одного или нескольких базовых остатков, отсутствует известный PA-связывающий мотив. Однако, Levine и др. обнаружили что Opi1, по-видимому, содержит два PA-связывающих сайта - один на своём С-терминальной половине и др. в базовом домене второй четверти белка. Когда они вызывали мутационные изменения в этом базовом домене, чтобы разрушить PA-связывающую способность Opi1, то они установили, что Opi1 активируется и транслоцируется в ядро в отсутствие inositol.

Итак, выяснились детали петли негативной обратной связи, которая контролирует метаболизм фосфолипидов у дрожжей. В ER пул PA непосредственно соединяется с Opi1, чтобы поддерживать его в неактивном состоянии, но в присутствии inositol, этот пул начинает использоваться. Снижение уровня PA приводит к высвобождению Opi1 из ER и к его транслокации в ядро, где он м. репрессировать синтез inositol. Хотя, как известно, многие белки связывают PA, но физиологическое значение этого остаётся неясным. В данной работе продемонстрирован физиологический ответ на изменения в уровнях PA, и тем самым показано, что специфический пул PA м. играть важную сигнальную роль и в др. клетках.