Lättare spåra proteiner i kroppens celler genom nya datormodeller
Genom att utveckla nya datormodeller har kemiforskaren Jan Eriksson vid SLU i Uppsala visat hur man lättare kan identifiera proteiner i kroppens celler. Metoden kan på sikt få betydelse när det gäller att ställa sjukdomsdiagnoser och utveckla nya mediciner.
Jan Eriksson har utvecklat datormodellerna i samarbete med en amerikansk kollega, David Fenyö vid Rockefeller University, New York. Forskningen presenteras i juninumret av den ansedda tidsskriften Nature Biotechnology.
Forskarna har konstruerat dels en datormodell för proteinanalyser, dels en datormodell för förekomsten av proteiner i levande celler. Proteinanalyser, eller proteomik, är ett sätt att ta fram information om tillståndet i levande celler genom att identifiera så många som möjligt av cellernas proteiner. Proteomikforskare använder olika metoder för att isolera och spjälka proteinerna innan de analyseras med hjälp av masspektrometri. Själva analyserna är en utmaning, eftersom olika proteiner förekommer i väldigt olika mängder.
– Nu har vi konstruerat en modell av ett proteomikexperiment, där olika delar av experimentet kan varieras och utfallet studeras med datorsimuleringar. Metoden betyder att experimenten kan anpassas bättre till varje enskilt experiments biologiska förutsättningar. Och resultaten visar hur man ska göra för att ändra den experimentella designen så att fler proteiner kan identifieras, förklarar Jan Eriksson.
Redan små förändringar av nuvarande proteinanalyser kan snabbt förbättra förutsättningarna 5-10 ggr för att identifiera proteiner från vävnadsceller eller från mikroorganismer, medan identifiering av alla proteiner i kroppsvätskor kommer att kräva avsevärda arbetsinsatser eller helt nya angreppssätt. När man väl når dit, kommer man att kunna diagnosticera sjukdomar genom att identifiera proteiner från blod, ryggmärgsvätska, saliv och andra kroppsvätskor.
Datormodellerna kan få betydelse för diagnosticering av till exempel cancer eller hjärnans sjukdomar, för utveckling av nya mediciner samt för framtagning av bättre grödor och husdjur som säkrar vår framtida livsmedelsförsörjning. Men Jan Eriksson tycker att tillämpningen inom grundforskningen är viktigast.
– Grundforskning innebär att lära sig hur kroppens celler fungerar. Om man bara får en signal om att något är sjukt, är detta svårt att angripa om man inte förstår cellernas mekanism. Ju mer man kan om de grundläggande mekanismerna i cellerna, desto lättare blir det att förstå och spåra olika sjukdomstillstånd, säger Jan Eriksson.
För mer information : jan.eriksson@kemi.slu.se
