Följer hur enskilda proteiner rör sig i levande celler
– Att studera molekylära interaktioner är viktigt för att förstå hur cellernas liv fungerar, säger Johan Elf, forskare med SSF-bidrag. Med vår metod för att studera enskilda molekyler i levande celler får man ett grepp om hur snabbt olika kemiska reaktioner sker i sin naturliga omgivning. Vi har till exempel lyckats visa hur ett specifikt protein som fungerar som stressensor lossnar från ribosomen (”proteinfabriken”), diffunderar ut i cellen och är aktivt under några minuter efter att bakteriecellen utsatts för stress.
Den nya metoden innebär att man kan förstå mer om hur tidsaspekten i interaktionerna mellan cellernas olika molekyler och slumpmässigheten i de biokemiska reaktionerna påverkar cellernas reglersystem. Metoderna kombinerar optisk mikroskopi som identifierar enskilda fluorescenta proteiner med teknik för att göra stoboskopisk laserbelysning.
– Genom att titta på en molekyl i taget kan man få ut information som inte går att komma åt om man bara har tillgång till medelvärden av vad många molekyler gör, säger Johan Elf.
I många fall tar tillverkningen av cellens beståndsdelar så lång tid att det begränsar möjligheten till noggrann reglering av cellulära processer. För att förstå dessa begräsningar krävs matematiska modeller där det går att testa vad konsekvenserna skulle vara om cellen reglerades på alternativa sätt, och här har forskare vid institutionerna för matematik och informationsteknik deltagit.
De senaste forskarrönen från detta projekt presenteras under sommaren i Nature Communication (Natures nya nättidning) och tidskriften PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).