Membranproteiner: strukturbiologi och ny teknologi
- Diarienummer
- FFL09-0008
- Start- och slutdatum
- 110101-161231
- Beviljat belopp
- 10 000 000 kr
- Förvaltande organisation
- Stockholm University
- Forskningsområde
- Livsvetenskaperna
Summary
Kristallstrukturer kan användas till att förstå både funktion och evolution av proteiner och de kan också användas som en utgångspunkt för läkemedelsutveckling. Membranproteiner utför ett stort antal oumbärliga processer i cellen, till exempel signalering, membrantransport, energimetabolism och kemiska reaktioner. Majoriteten av alla läkemedel utövar sin verkan genom att påverka membranproteiner. Trots detta finns bara högupplösta strukturer för en hundradel så många membranproteiner som lösliga proteiner. Vi arbetar med två grupper membranproteiner, humana tetraspaniner, vilka är inblandade till exempel cancerutveckling, samt bakteriella membranproteiner från familjer för vilka det finns väldigt lite strukturinformation men som är viktiga för människans metabolism och sjukdomar. Vi arbetar även med att utveckla nya och bättre metoder för membranproteinforskning, till exempel för att identifiera vilka proteiner som bildar komplex i cellen. Målet är att bestämma de första strukturerna från dessa proteinfamiljer samt använda informationen för att, tillsammans med andra metoder, utvärdera möjligheten att använda dessa som mål för nya läkemedel. De nya metoderna kommer hjälpa oss i detta. Vi samarbetar både med industri och akademi för att utnyttja resultaten till fullo. Det långsiktiga målet är att etablera ett laboratorium med möjlighet för såväl strukturella som funktionella studier av membranproteiner.
Populärvetenskaplig beskrivning
Alla våra celler är omgivna av ett hölje, ett membran. Membranet är dock inte bara en passiv yta som skiljer ute från inne, proteiner som sitter inbäddade i det sköter en stor mängd funktioner som är nödvändiga för att cellen skall överleva och fungera i sin bestämda roll tillsammans med de andra cellerna i vår kropp. Sådana proteiner, så kallade membranproteiner, utför till exempel signalering mellan celler och transport av näringsämnen och andra substanser ut ur och in i cellen. Med röntgenkristallografi kan man avbilda proteiner i minsta detalj så att man vet var varje atom sitter. Man kan också se hur andra molekyler, till exempel läkemedel, binder till proteinet. På så sätt kan röntgenstrukturer användas till att förstå proteinets funktion och användas som en utgångspunkt för läkemedelsutveckling. Större delen av alla läkemedel utövar sin verkan genom att påverka membranproteiner. Trots detta finns det 100 gånger fler röntgenstrukturer av proteiner som inte sitter i membranet. Den huvudsakliga anledningen till detta är att membranproteiner är betydligt svårare att arbeta med och strukturbestämma. Det vetenskapliga målet med projektet är att bestämma strukturen på vissa membranproteiner av särskilt stort medicinskt och vetenskapligt värde. Dessa strukturer kommer sedan användas för att utforma vidare experiment för att få en fördjupad förståelse för deras funktion samt att utvärdera möjligheter för läkemedelsutveckling. Vi arbetar också med att utveckla förbättrade metoder för att studera både struktur och funktion av membranproteiner. Forskningen kommer att bedrivas vid Centrum för Biomembranforskning, ett strategiskt forskningscentrum vid Stockholms Universitet där ca 20 forskargrupper studerar membranproteiner med olika metoder. De stora möjligheterna till samarbeten kommer både gynna projekten och leda till att resultaten kan utnyttjas på bästa sätt. Vi samarbetar även med andra svenska och utländska forskargrupper och industrin.