Sammanhållning är viktigare än hastighet för proteiner
Det viktigaste för ett protein är inte att det ska hitta sin färdiga struktur så fort som möjligt. Magnus Lindberg vid Umeå universitet visar att det snarare verkar vara viktigare att hålla samman delarna i proteinet för att undvika sjukdomar.
Proteinerna i vår kropp är uppbyggda av 20 stycken olika aminosyror, alla med sina speciella egenskaper. Det ger näst intill oändliga möjligheter till olika kombinationer när aminosyrorna länkas samman till en kedja. Denna kedja består i sin tur av en andra struktur, den spiralformade alfahelixen och den veckade betasstrukturen. Till sist kan den tredje ordningen, det mogna proteinets struktur bildas likt ett garnnystan.
Individuella aminosyrors bidrag till veckningen av ett protein har länge studerats med hjälp av genetiska modifikationer, s.k. mutationer, där en aminosyra byts ut mot en annan. Resultaten från dessa studier har visat att hastigheten med vilken proteinet hittar sin form kan påverkas. Valet av väg till det färdiga proteinet verkar däremot i huvudsak vara densamma.
Magnus Lindberg har sin avhandling undersökt proteinet S6. Han har studerat hur vägen till ett färdigt protein och hur hastigheten för veckningsförloppet kan påverkas genom att variera den inbördes ordningen hos den spiralformade alfahelixen och den veckade betasstrukturen.
Genom att modifiera naturens ursprungliga ordning har han skapat tre nya varianter. Alla dessa mer eller mindre grova förändringar i proteinet S6:s linjära grundstruktur har ändå alltid resulterat i rätt mogna struktur. Det visar på en stor anpassningsförmåga hos proteinet under veckningen.
Två av de modifierade strukturerna visade sig, mot förmodan, hitta sin mogna struktur snabbare än det ursprungliga proteinet. Naturen har med andra ord inte valt den process som går snabbast, utan sättet proteinet veckar sig på verkar bero på någonting annat. En möjlig förklaring kan vara att proteinet väljer en process där alla delarna hålls väl samman vilket kan vara fördelaktigt för att motverka sjukdomsframkallande förlopp.
När det gäller vilken väg som proteinkedjan väljer för att hitta sin slutgiltiga struktur, så pekar Magnus Lindbergs data på att det finns flera möjliga vägar. Resultaten tyder också på att betydelsen av närhet under veckningsförloppet är stort. Delar av kedjan som ligger långt ifrån varandra i den linjära strukturen men nära i det mogna proteinet missgynnas och har svårare att bilda kontakt. När man i stället kopplar ihop dessa, gynnas området och får en ökad betydelse för veckningen.
Upptäckterna förväntas ha betydelse för en mer grundläggande, molekylär förståelse av proteinsjukdomars uppkomst, till exempel Alzheimers sjukdom, Huntingtons sjukdom, Skelleftesjukan och Creutzfeldts-Jakobs sjukdom.
Fredagen den 3 juni försvarar Magnus Lindberg, kemiska institutionen, Umeå universitet, sin avhandling med titeln Protein Folding Studies on the Ribosomal Protein S6: the Role of Entropy in Nucleation. Svensk titel: Har ingen men skulle kunna vara: Proteinveckningsstudier på det ribosomala proteinet S6: rollen av entropi vid nukleering. Disputationen äger rum kl. 13.00 i sal KB3A9 (lilla hörsalen), KBC-huset, Umeå universitet. Fakultetsopponent är Dr Jane Clarke, Dept. of Chemistry, Cambridge, UK.
Kontaktinformation
För ytterligare information, kontakta:
Magnus Lindberg, biokemi
Telefon: 070-340 5792
E-post: magnus.lindberg@chem.umu.se
