Tvättade och vägda proteiner öppnar för ny kunskap

Runt varje cell finns ett membran, och i detta finns membranproteiner omgivna av tusentals lipidmolekyler. En del av membranproteinerna behöver vara kopplade till specifika lipider för att fungera. Foto: Canstock.

60 En forskargrupp har med hjälp av såpa ”tvättat” proteinmolekyler som finns i cellmembran. Resultaten ger nya kunskaper om hur membranproteinerna är kopplade till de omgivande lipidmolekylerna. Forskare från Karolinska Institutet har samarbetat med forskare från Oxford University, Stockholms universitet och Warwick University i en ny studie som publicerats i Angewandte Chemie International Edition.

Runt varje cell finns ett membran, och i detta finns membranproteiner omgivna av tusentals lipidmolekyler. En del av membranproteinerna behöver vara kopplade till specifika lipider för att fungera.

Forskarna, som undersökte bakterieceller, använde en ny metod i sin studie. De la först till detergenter, molekyler från såpa, som konkurrerade med lipiderna om kopplingen till proteinerna. Därefter använde forskarna en speciell analysmetod, masspektrometri, för att mäta enskilda proteinmolekylers vikt. På det sättet kunde de se vilka lipider som fortfarande var bundna till proteinet.

De flesta lipiderna ’tvättades’ bort – De flesta lipiderna sköljdes bort, visade våra datormodeller. Men de lipider som fick proteinerna att fungera tenderade att bli kvar, säger Michael Landreh, forskare vid institutionen för mikrobiologi, tumör- och cellbiologi på Karolinska Institutet, som har lett studien.

Resultaten öppnar för ny kunskap om hur proteiner stängs av och aktiveras, enligt Michael Landreh.

– Vi skulle kunna påverka proteiner som är relaterade till sjukdomar genom att tillhandahålla eller ta bort

lipider. Men då krävs det att man hittar rätt lipider. Vår studie visar just hur membranproteiner är kopplade till vissa lipider, säger Michael Landreh.

Forskarna undersökte bland annat MurJ, ett protein som bakterier behöver för att bygga sin cellvägg.

Öppning för nya antibiotika – Det var spännande att se att två lipider inte kunde tvättas bort från proteinet: en visade sig vara råmaterialet för cellväggen. Den andra är en lipid som stoppar proteinet från att fungera. Mer kunskap om kopplingen till olika lipider skulle kunna öppna för nya antibiotika, säger Michael Landreh.

Forskarna använde också metoden för att undersöka andra proteiner. För presenilin proteas, vilket producerar molekyler som kopplats till Alzheimer, hittades ingen bindning till specifika lipider.

– Dessa resultat har betydelse för utveckling av bättre antibiotika, men öppnar även nya vägar för cancerforskningen, säger Sir David Lane, senior professor på Karolinska Institutet och medförfattare till studien.

Källa: Karolinska Institutet

Forskarna undersökte bland annat MurJ, ett protein som bakterier behöver för att bygga sin cellvägg. Foto: Canstock, arkiv.

Michael Landreh, forskare vid institutionen för mikrobiologi, tumör- och cellbiologi på Karolinska Institutet.

Publikation ”A mass spectrometry-based approach to distinguish annular and specific lipid binding to membrane proteins.” Jani Reddy Bolla, Robin A. Corey, Cagla Sahin, Joseph Gault, Alissa Hummer, Jonathan T. S. Hopper, David P. Lane, David Drew, Timothy M. Allison, Phillip J. Stansfeld, Carol V. Robinson, and Michael Landreh, Angewandte Chemie Int. Ed. (2019), online 30 december, 2019, doi: 10.1002/anie.201914411

Studien har finansierats med stöd från Stiftelsen för Strategisk Forskning (SSF), Vetenskapsrådet (VR), The NovoNordisk Foundation (NFF), och Karolinska Insitutet StratNeuro and Faculty Funds. Sir David Lane, senior professor vid Karolinska Institutet. Foto: Ulf Sirborn.

Specialerbjudande!

Beställningstalong på sid. 73 !

Outsidern: Min fars kamp med galenskapen

En välskriven och modig berättelse som får oss att se ansiktena bakom de hemlösas masker. Hur kan en man med en doktorsgrad i sociologi sluta som en hemlös uteliggare med paranoid schizofreni? En skakande berättelse om en svår sjukdom som vänder sig till en bredare läsekrets som har intresse av psykiatrisk vård.

Av: Nathaniel Lachenmeyer

40 kr + porto

Även om aPV-vaccinet vi idag använder ger skydd mot sjukdom, vilket är mycket viktigt, verkar effekten inte vara tillräckligt varaktig. Vaccinet kan inte heller effektivt förhindra bakterietillväxt i näsan och därmed heller inte stoppa smittoöverföring till andra individer" Foto: Canstock, arkiv.

Nytt kikhostevaccin visar lovande resultat

Ett nytt vaccin mot kikhosta som ges som droppar i näsan visar bättre effekt än det befintliga kikhostevaccinet i en klinisk fas I-studie ledd av Folkhälsomyndigheten i samarbete med forskare vid Karolinska Institutet. Resultaten presenteras i Journal of Clinical Investigation. Vaccinet kommer nu att utvärderas i en större klinisk studie (fas II).

Trots att vaccination mot kikhosta har bra täckning över hela världen förblir detta en allvarlig infektionssjukdom hos spädbarn och små barn. Under de senaste decennierna har antalet fall av kikhosta ökat även i flera höginkomstländer.

Trots att vaccination mot kikhosta har bra täckning över hela världen förblir detta en allvarlig infektionssjukdom hos spädbarn och små barn. Foto: Canstock, arkiv.