Så arbetar proteinet som styr våra livsprocesser
Vissa proteiner har i uppdrag att reglera biologiska livsprocesser. Det är därför viktigt för cellen att tillverka rätt mängd av just dessa reglerande proteiner. Forskare vid Stockholms universitet har studerat ett av dessa proteiner, HRP59. Proteinet är centralt för att flera gener ska uttryckas på ett korrekt sätt. I en färsk studie som publiceras i den vetenskapliga tidskriften Journal of Biological Chemistry beskrivs den molekylära mekanism enligt vilken cellerna tillverkar rätt mängd av detta protein.
Den genetiska information som finns lagrad i vårt DNA styr vilka proteiner kroppens celler tillverkar. Proteinerna är livsnödvändiga och styr alla viktiga processer i kroppen. Men för att informationen i DNA ska kunna tolkas av cellerna skapas en kopia som kallas RNA. När en cell behöver ett visst protein måste den genetiska koden för proteinet uttryckas. Genen kopieras till budbärare, RNA-molekyler (mRNA), för att föra informationen ur kärnan för vidare behandling. Föregångaren till mRNA är en annan molekyl, prekursor-RNA (pre-mRNA), som måste bearbetas för att bli det mogna mRNA som kan användas för proteintillverkning.
En del av bearbetningen består av att avlägsna vissa sekvenser som inte används för kodning, det vill säga de delar av genen som inte bär någon information för proteintillverkningen klipps bort. Cellerna använder i denna
process en mycket exakt och kontrollerad metod för att reglera uttryck av generna. För att kontrollera denna process måste cellerna bestämma processförloppet. Proteinet HRP59 binder till många pre-mRNA i cellen, och konstruktionen av dessa mRNA är reglerat genom den mängd av HRP59 som är
närvarande. På grund av detta är det viktigt att cellen upprätthåller rätt nivå av HRP59.
– Vår forskning är grundläggande och samlad kring studier av genuttryck i eukaryoter, det vill säga celler från jäst, djur, växter och människor. Att förstå dessa processer är viktigt för att förstå hur generna fungerar under utvecklingen av en individ. RNA är liksom DNA uppbyggt av fyra olika byggstenar och ett enda litet fel i ordningen kan göra oss sjuka, säger Neus Visa, professor i molekylär genomforskning vid Institutionen för molekylärbiologi och
funktionsgenomik, Stockholms universitet, och författare till artikeln.
Pre-mRNA som kodar för HRP59 kan skarvas och ge upphov till två olika hrp59 mRNA- molekyler. En av dessa är funktionell och används till att producera HRP59-proteinet. Den andra är inte funktionell eftersom den kodande sekvensen har avbrutits på ett för tidig stadium. Denna mRNA känns igen av cellens kvalitetskontrollapparat och bryts därför ned. Proteinet HRP59 binder till sitt eget pre-mRNA och hämmar bildningen av ett funktionellt mRNA. Detta upprättas så att tillverkningen av funktionella mRNA blir begränsat med mängden av HRP59, med andra ord kontrollerar proteinet produktionen av sig självt.
– När så här många processer sker samtidigt är det lätt att något går fel på vägen. Det kan då uppstå ett fel vid proteintillverkningen, eller så görs inget protein alls. För att rätta till fel finns flera kvalitetskontroller i cellerna som sköts av olika proteiner, säger Neus Visa
– Det som är intressant i det här fallet är att regleringen är kopplat till en förändring i förloppet av skarvningen av pre-mRNA. Det betyder att processen inte bara syftar till att skapa kvalitativa varianter men också att styra proteinmängden. Under de senaste åren har intresset för RNA-molekylen ökat enormt. Det visar inte minst 2006 års nobelpris som, både i medicin och kemi, gick till forskare
som på olika sätt studerat hur RNA styr proteintillverkningen i våra celler, säger Manuela Hase, dr i molekylärbiologi och medförfattare till artikeln.
Kontaktinformation
För ytterligare information kontakta:
Neus Visa, professor i molekylär genomforskning, Institutionen för molekylärbiologi och funktionsgenomik, tfn 08-16 41 11, mobil 0704323911, e-post neus.visa@molbio.su.se
Manuela Hase, dr i molekylärbiologi, Karolinska Institutet, 08-608 33 15, mobil 070-242 83 94, e-post manuela.hase@biosci.ki.se
För bild kontakta:
Maria Erlandsson, Enheten för kommunikation och samverkan, Stockholms universitet, tfn 08-16 39 53, mobil 070-230 88 91, e-post maria.erlandsson@eks.su.se
