Upptäckten av cellens vattenlås öppnar för nya cancermediciner
Cellens vattenflöde kan spela en avgörande roll för flertalet cancersjukdomar. Forskare vid Göteborgs universitet har nu hittat locket som reglerar vattenflödet i jästcellen. Med upptäckten, som publiceras i tidskriften Plos Biology, ökar hoppet om ett läkemedel som hämmar tumörers spridning och tillväxt.
För att kunna behålla sin form och storlek måste allt levande kunna reglera vattenflödet in och ut ur sina celler. Regleringen sker genom särskilda proteiner, så kallade aquaporiner, som genom att fungera som vattenkanaler styr vattenflödet till och från cellen.
Aquaporiner finns hos de flesta organismer, och de anses involverade i flera sjukdomstillstånd som till exempel cancer. Forskning på möss har visat att man genom att slå ut aquaporinernas funktion i cellen drastiskt kan minska en tumörs spridning och tillväxt. Ökade kunskaper om aquaporiner är därför i högsta grad angeläget för cancerforskningen.
Forskare vid Göteborgs universitet har nu nått ett mindre genombrott inom området. I en studie, som publiceras i tidskriften Plos Biology, har Karin Lindkvist vid Institutionen för cell- och molekylärbiologi tillsammans med Richard Neutze vid Instutionen för kemi, Göteborgs universitet, lyckats bestämma den tredimensionella strukturen av jästcellens aquaporin.
Strukturen, som bestämts med hjälp av röntgenkristallografi, är den hittills mest detaljerade som tagits fram på ett membranprotein.
Den unikt höga upplösningen har gjort det möjligt för forskarna att besvara en av biologins olösta gåtor. Jästcellens aquaporiner är nämligen utrustade med långa ”svansar”, som vetenskapligt kallas för amino-terminaler. Fram till nu har forskarna inte förstått vad svansarna har för funktion.
–Vår studie visar att amino-terminalen i jäst fungerar som ett lock, som kan stängas och öppnas beroende på hur mycket vatten cellen vill ta upp eller släppa ut. Datorsimuleringar och biologiska experiment antyder att kanalen regleras med en kombination av mekanisk reglering och fosforylering, säger Karin Lindkvist.
Eftersom jästens celler i stor grad liknar människans celler, kommer Karin Lindkvist forskning till direkt nytta för bland annat cancerforskningen.
–Den struktur vi bestämt för jästens aquaporin kan användas för att skapa inhibitorer för mänskliga aquaporiner, vilket på sikt kan möjliggöra läkemedel som bromsar en cancertumörs tillväxt, säger Karin Lindkvist.
Artikeln Crystal Structure of a Yeast Aquaporin at 1.15 A° Reveals a Novel Gating Mechanism publicerades i PloS Biology den 15 juni.
Kontaktinformation
Kontakt:
Karin Lindkvist, Instititutionen för cell- och molekylärbiologi, Göteborgs universitet
0734-222786
031-7863912
karin.lindkvist@cmb.gu.se
Illustrationen föreställer aquaporinens tredminsionella struktur.
