Umeåforskare publicerar rön om cellernas näringsupptag
En forskargrupp vid Umeå universitet har i samarbete med tyska forskare för första gången lyckats bestämma strukturen hos en grupp proteiner som reglerar näringsupptaget i våra celler. Rönen publiceras nu online av tidskriften EMBO Journal.
Umeåforskarna är Richard Lundmark, Erika Rasmuson och Sven Carlsson, samtliga vid Inst. för medicinsk kemi och biofysik, Umeå universitet. De har samarbetat med två kristallografer, Olena Pylypenko och Alexey Rak, vid Max-Planck-Institut i Dortmund, Tyskland.
Levande celler har ständigt behov av att ta upp bl.a. näringsämnen från ytan för att fungera normalt. Det finns flera olika system för denna process, som kallas endocytos. Den viktigaste och mest effektiva sker genom att inåtriktade avknoppningar, s.k. vesiklar, bildas i cellytemembranet med hjälp av proteinet clathrin. Till hjälp för att frigöra vesiklarna behöver detta ämne flera membranbindande proteiner, de viktigaste är dynamin och sorting nexin 9 (SNX9).
Tillsammans med sina tyska kolleger har forskargruppen nu lyckats bestämma strukturen på de membranbindande delarna av SNX9. Tillsammans utgör de en funktionell enhet med tre delar: en PX-domän, en BAR-domän samt en tidigare okänd domän som binder samman de båda andra. Denna nya domän kallar forskarna ”Yoke” (eng. ”ok”) utifrån dess form och sammanlänkande funktion.
Det här är första gången som en superstruktur med flera membranbindande domäner har kunnat strukturbestämmas. Med utgångspunkt från strukturen har omfattande cellbiologiska och biokemiska studier kunnat avslöja de molekylära detaljerna i endocytosen. När SNX9 binder till begynnande clathrin-klädda vesiklar på insidan av cellmembranet, ändrar det membranets form så att smala halsar (ca 20 nanometer) bildas. Denna tunna struktur kan nu ”klippas” av dynaminet så att den färdiga vesikeln frigörs och kan transportera det upptagna ämnet vidare in i cellen.
Resultaten av dessa studier kommer att ge värdefull information om hur upptaget från cellytan regleras. Många processer inuti cellen är direkt eller indirekt beroende av händelser på cellytan. Som exempel kan nämnas rörelser, signalering, tillväxt och programmerad celldöd. Felaktigheter i endocytossystemet leder till avvikelser i cellens beteende, vilket t.ex. är konstaterat i samband med att tumörer uppkommer.
Ytterligare upplysningar: Professor Sven Carlsson, Inst. för medicinsk kemi och biofysik, tel. 090-786 67 43, e-post: sven.carlsson@medchem.umu.se
Olena Pylypenko, Richard Lundmark, Erika Rasmuson, Sven R Carlsson, Alexey Rak The PX-BAR membrane-remodeling unit of sorting nexin 9 The EMBO Journal advance online publication 18 October 2007;
doi: 10.1038/sj.emboj.7601889 (European Molecular Biology Organization, www.embojournal.org)
