Mekanisk rälsbana ger nyckel till åldrandets gåta

I en banbrytande studie publicerad i tidskriften Cell visar forskare vid Göteborgs universitet hur dottercellen använder en mekanisk rälsbana för att dumpa skadade proteiner i modercellen.

–På så sätt säkerställs att dottercellen föds utan åldersrelaterade skador, säger professor Thomas Nyström vid Institutionen för cell- och molekylärbiologi.

Thomas Nyström är professor i mikrobiologi vid Göteborgs universitet och en av Sveriges mest framstående forskare inom cell- och molekylärbiologi. Nyströms forskargrupp har publicerat otaliga vetenskapliga rön om cellens åldrande, vilka gett nya kunskaper om åldersrelaterade neurologiska sjukdomar som Alzheimers och demens.

Nu lägger Thomas Nyström och hans kollegor en avgörande pusselbit till lösningen av åldrandets gåta.

I en studie publicerad som huvudartikel i den vetenskapliga tidskriften Cell kan två samarbetande forskargrupper vid Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Göteborgs universitet, visa hur nybildade jästceller transporterar skadade och åldrade proteiner tillbaka till modercellen, vilket garanterar att den nya cellen föds ung och frisk.

–Tidigare trodde man att dessa strukturer bara tillät enkelriktad trafik av proteiner och organeller från modercell till dottercell. Nu visar vi att trafiken av skadade proteiner går i motsatt riktning. I princip innebär det att dottercellen använder modercellen som en soptunna för det skräp som uppkommer under åldrandet, vilket säkerställer att den nybildade cellen föds utan åldersrelaterade skador, säger Thomas Nyström.

I studien visar forskarna att transporten sker mekaniskt, med hjälp av rälsliknande strukturer kallade aktin-kablar. För att dessa aktin-kablar ska bildas på rätt sätt krävs en särskild gen som styr åldrandets hastighet, kallad SIR2. Tidigare forskning har visat att man genom att förändra SIR2-genen markant kan förlänga en organisms livslängd.

–Ökad SIR2-aktivitet ger ett längre liv, medan en förstörd SIR2-gen accelererar åldrandet. Det har påvisats i studier på jäst, maskar, flugor och fisk, och det kanske gäller även för däggdjur, säger Thomas Nyström.

Kunskapen om hur åldersskadade proteiner fördelas från dottercell till modercell kan på sikt användas för att behandla åldersrelaterade sjukdomar i människa, men på vilket sätt är enligt Thomas Nyström för tidigt att säga.

–Vi ska som ett första steg studera huruvida transport av skadade proteiner förekommer även i celler hos däggdjur, inklusive människa, till exempel vid bildning av könsceller och stamceller.

Artikeln The Polarisome Is Required for Segregation and Retrograde Transport of Protein Aggregates publicerades i Cell den 22 januari.

Studien har gjorts i samarbete mellan Thomas Nyströms och Julie Granthams forskargrupper vid Institutionen för cell och molekylärbiologi, Göteborgs universitet.

Förstaförfattare till artikeln är Beidong Liu, postdoktor i Thomas Nyströms forskargrupp.

Kontaktinformation
Kontakt:
Thomas Nyström, professor vid Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Göteborgs universitet
031-786 2582
0706 929260
thomas.nystrom@cmb.gu.se

Bildtext: Ljusgröna proteinaggregat skjuts in i den större modercellen från den unga dottercellen med hjälp av rälslika strukturer (aktinkablar). Foto: Göteborgs universitet.