Proteinet kryptokrom styr flugans inbyggda kompass

Nu läggs ytterligare en pusselbit till att förstå hur djur kan orientera sig med hjälp av jordens magnetfält. I en studie, som publiceras i Science Advance, har forskare lyckats avbilda strukturförändringar i flugans inbyggda kompass.

– Än så länge är det oklart hur kompassen fungerar. Men tar man bort kryptokromet så flyger fågeln eller insekten vilse, säger Sebastian Westenhoff, professor i biofysikalisk kemi.

Proteinet kryptokrom är litet och det är svårt att avbilda det och följa dess strukturförändringar. Men Sebastian Westenhoff har utvecklat en metod som med stor precision visar hur flugans kryptokrom ändrar struktur när det absorberar ljus. Och strukturförändringarna är mycket mer komplexa än vad forskarna tidigare trott.

– Det sista steget i aktiveringsprocessen använder sig inte bara av ljus, utan också av protoner, säger Sebastian Westenhoff.

Fungerar som ett par extra ögon

Kryptokromet har dessutom, förutom att vara en viktig del i flugans kompass, också en annan viktig funktion för flugan.

– Förutom att det känner av jordens magnetfält kan det även känna av synligt ljus, vilket är viktigt både för flugans dygnsrytm och rumsliga navigering. Det är som om flugan genom kryptokromet får ett extra par ögon.

Men medan det finns bra förståelse för hur flugans riktiga ögon fungerar, vet forskarna mycket lite om hur kryptokromet kan känna av ljus.

– Med studien ökar förståelsen för hur proteinet kryptokrom fungerar. Våra resultat kan vara viktiga för att i framtiden kunna identifiera hur flugor kan ”se” magnetfältet och hur deras dygnsrytm kopplas till dygnsljuset.

Studien togs fram i nära samarbete med professor Schleichers forskningsteam vid Freiburgs universitet i Tyskland.

Artikel:

Photoactivation of Drosophila melanogaster cryptochrome through sequential conformational transition, Science Advance

Kontakt:

Sebastian Westenhoff, professor, institutionen för kemi och molekylärbiologi, Göteborgs universitet, westenho@chem.gu.se