Protein funnet i bananfluga med koppling till nervnedbrytande sjukdom hos människa
Ett nytt protein som krävs för att kontrollera gener i embryon av bananflugor har hittats av forskare vid Wenner-Grens Institut, Stockholms universitet. Proteinet, som kallas Brakeless, kontrollerar vissa av de gener som styr embryoutveklingen. Brakeless fungerar tillsammans med ett annat protein som orsakar en nervsjukdom i människor. Studien publiceras i den ansedda vetenskapliga tidsskriften PLoS Biology.
Brakeless proteinet samverkar med proteinet Atrophin i bananflugans embryon. En mänsklig version av Atrophin, Atrophin-1, orsakar en nervnedbrytande sjukdom (dentatorubral pallidolysian atrofi, eller DRPLA) när en byggsten i Atrophin-1 proteinet upprepas onormalt många gånger. Forskargruppen, ledd av docent Mattias Mannervik, fann att både bananflugans och de mänskliga motsvarigheterna till Brakeless och Atrophin binder till varanadra. Eftersom de här två proteinerna samverkar vid genkontroll under embryoutveckling i bananflugan, är det möjligt att de också fungerar tillsammans för att kontrollera gener i mänskliga celler.
I bananflugan är det möjligt att genetiskt kartlägga komplicerade processer, som till exempel embryoutveckling. Över hundra års forskning på denna organism har lett till att avancerade genetiska verktyg har utvecklats. Det har möjliggjort en förståelse av biologiska processer på molekylär nivå. Många cellulära och molekylära processer sker på samma sätt i bananflugor som hos människor och runt två tredjedelar av bananflugans cirka 14 000 gener finns även hos människor.
– Även många mänskliga gener som orsakar sjukdom har en motsvarighet i bananflugan. Vi kan därför lära oss om de bakomliggande molekylära och cellulära mekanismer som ger upphov till sjukdom genom att studera bananflugor, säger Mattias Mannervik.
– Som utvecklingsbiolog är jag intresserad av att förstå hur en enda cell, det befrukatde ägget, kan ge upphov till en organism med hundratals olika celltyper. Det enkla svaret är att olika gener slås på i olika celltyper, vilket ger cellen dess unika egenskap. På det sättet används andra gener i till exempel en hudcell än i en hjärncell. Vi studerar proteiner som styr när och var gener ska slås på och slås av för att ett embryo ska utvecklas på rätt sätt, säger han.
Mattias Mannerviks forskargrupp har letat efter nya proteiner som krävs för att gener ska slås på och av i korrekt antal celler i bananflugans embryon. De fann ett protein, Brakeless, som leder till att vissa gener slås på i fler celler än normalt. Brakeless är nödvändig för funktionen av ett annat genreglerande protein, Tailless. Tailless tillhör en familj av proteiner, de så kallade kärnreceptorerna, som också inkluderar till exempel kortison, östrogen och sköldkörtel hormon receptorerna i människa. Tailless funktion är också beroende av ett annat protein, Atrophin.
– Eftersom Tailless är beroende av både Brakeless och Atrophin undersökte vi om Brakeless och Atrophin binder till varandra. Vi fann att så är fallet. I framtiden vill vi studera ifall Brakeless och Atrophin är nödvändiga även för vissa mänskliga kärnreceptorers förmåga att kontrollera gener och ifall bindning till Brakeless bidrar till att det muterade Atrophin-1 orsakar celldöd av nervceller i lillhjärnan, säger Mattias Mannervik.
Kontaktinformation
För mer information:
Docent Mattias Mannervik på telefon 08-16 15 65, mobil 073 965 45 65, e-post: mannervik@devbio.su.se
