DNA (gener)
Cellens återvinningssystem Cellens återvinningssystem
nya proteiner gamla proteiner
kärna Inklusions kropp
nedbrytning
avfallsförvaring
cytoplasma återvinningg DNA (gener)
inklusionskropp
nya proteiner gamla proteiner
nedbrytning
kä kärna cytoplasma
kärna Inklusions kropp
avfallsförvaring
Den vänstra figuren visarinklusionskropp proteiners livscykel i en cell. Baserat på den genetiska koden syntetiseras kontinuerligt nya proteiner samtidigt som de gamla proteinerna bryts ner så att byggstenarna senare kan återanvändas för produktion av nya proteiner. Om proteinnedbrytningen inte fungerar som den ska kan gamla och skadade proteiner ansamlas i sopdepåer, så kallade inklusionskroppar. Den högra bilden visar en cell (gul) med en stor inklusionskropp (blå) nära kärnan. Foto: Christa Maynard
kä kärna
cytoplasma
Dålig ”städning” i cellerna en orsak till sjukdom ÄMNET: Molekylär cellbiologi är ett forskningsområde som omfattar studier av biologiska strukturer och processer inne i cellerna. Det gäller bland annat livscykeln hos alla de proteiner som cellerna bildar, hur de byggs upp och bryts ner. Nya tekniker har gjort att man nu med hjälp av fluorescens kan följa hur detta går till. Felaktig eller otillräcklig nedbrytning av proteiner kan leda till cancer och till neurodegenerativa sjukdomar som Alzheimers, Parkinsons och Huntingtons sjukdomar.
10
I våra celler pågår en ständig process där proteiner bryts ner för att åter byggas upp. Det här är ett naturligt led för att aktiviteter som cellsignalering, DNA-reparation och apoptos ska fungera. Också proteiner som är behäftade med fel av olika slag bryts ner. Själva nedbrytningen sker i proteasomerna, stora rörformade proteinkomplex. Hela denna procedur sker i flera steg som innebär att de proteiner som ska brytas ner först förses med kedjor av ubikvitiner, små proteiner som fungerar som ”adresslappar”. Men ibland fungerar inte systemet som det ska och kan då bidra till bland annat olika typer av cancer och till neurodegenerativa sjukdomar som Alzheimers, Parkinson och ALS. Nico Dantuma, professor i molekylär cellbiologi, forskar på att i detalj kartlägga förloppet i nedbrytningsprocessen och hoppas att det i slutändan kan leda till nya terapier. Han har redan gjort flera viktiga upptäckter som renderat prestigefyllda priser. Det gäller bland annat upptäckten av så kallade stabiliseringssignaler. – Det finns proteiner som har till uppgift att leverera de ubikvitinmärkta proteiner som ska brytas ned i proteasomerna. Det vi upptäckte var att dessa ”leveransproteiner” har ett slags stabiliseringssignal som skyddar dem från att själva brytas ner. De förblir alltså intakta och kan därför återanvändas gång på gång. Ett viktigt led i forskningen är att kunna följa nedbrytningsprocessen via mikroskop, något som tidigare var omöjligt då proteiner är alltför små för att kunna studeras även med de FRÅN CELL TILL SAMHÄLLE 2011