Mer om mekanismerna bakom musklernas radarpar
När en muskel aktiveras är det proteinerna myosin och aktin som arbetar. Myosinmolekyler tar tag i aktinmolekyler och drar, likt repdragning, i en process som får energi från cellbränslet ATP. Mohammad Ashikur Rahman, doktorand vid Linnéuniversitetet har granskat den mekaniska aktin- och myosin-processen på molekylärnivå- och lagt grund för hur de bägge proteinerna kan användas inom nanoteknologi.
Mohammad Ashikur Rahman har framförallt studerat de mekaniska egenskaperna hos aktin, men också detaljer i kraftutvecklingsmekanismen som innefattar både aktin och myosin.
Han har undersökt aktin och myosin på molekylär nivå både för att förstå hur de fungerar normalt, men också för att förstå vissa sjukdomar där de är inblandade. Insikter som kan komma till nytta vid framtida behandling av sjukdomar i skelettmuskler och hjärta, och för att motverka muskelförsvagning hos äldre. Samtidigt har också experimentella metoder förbättrats eller förfinats.
– Det har gett nya grundvetenskapliga och medicinska insikter, men också lagt grunden för effektivare nanoteknologiskt utnyttjande av både aktin och myosin, säger Mohammad Ashikur Rahman.
Skelettmuskler av stor vikt
Skelettmuskler är de muskler som sitter fast i skelettet och som gör att vi kan röra på oss. De utgör ungefär 40 procent av kroppsvikten och innehåller 50-75 procent av alla olika typer av proteiner som finns i kroppen. När en muskel aktiveras är proteinerna myosin och aktin centrala. Därför är kunskapen om mekanismen för effektiv växelverkan mellan aktin och myosin ytterst viktiga för att förstå processen.
Den viktigaste metoden som används i avhandlingen är så kallade in vitro motilitetstestsystem där det går att observera myosinmotorer – bundna till en modifierad glasyta – som flyttar fram aktintrådar, genom att märka upp myosinet med en självlysande molekyl. Metoden är grunden för utvecklingen av nanoteknologiska tillämpningar.
Nanostrukturerade chip för myosindriven transport
Mohammad Ashikur Rahman har dessutom utvecklat ett tillvägagångssätt som gör det möjligt att återanvända nanostrukturerade chip för myosindriven transport av aktin. Detta är viktigt eftersom nanofabrikationen är dyr och tidskrävande samtidigt som energiåtgången är betydande vad det gäller vissa nanostruktureringsmetoder.
Avhandlingen:
Biophysical studies of the actin-myosin motor system and applications in nanoscience
Kontakt:
Mohammad Ashikur Rahman, mohammad.rahman@lnu.se
