Studier av ALS med in-cell NMR
- Diarienummer
- MDB10-0030
- Start- och slutdatum
- 110501-140430
- Beviljat belopp
- 2 100 000 kr
- Förvaltande organisation
- Stockholm University
- Forskningsområde
- Livsvetenskaperna
Summary
Inuti levande celler finns ett myller av arbetande proteiner, bränsle och genetiskt material som hela tiden organiseras och pressas samman av formföränderliga membranväggar. Hur denna komplexa omgivning formar och upprätthåller strukturen på våra proteiner är fortfarande okänt eftersom våra normala metoder för att studera proteiner inte kan ’se in’ i cellerna. Kunskap om hur proteiner beter sig inuti cellen är speciellt viktig för att kunna förstå de sjukdomstillstånd där proteiner plötsligt förlorar sin form och okontrollerat börjar aggregera. När detta sker i våra nervceller är katastrofen ett faktum: nervsystemet bryts gradvis ner och slutar att fungera. Exempel på sådana tillstånd är Alzheimers sjukdom och ALS. Under det senaste året ha vi byggt upp ett samarbete mellan svenska ALS specialister och en japansk grupp i Kyoto som utvecklat en NMR metod som möjliggör, för första gången, högupplösta studier av proteiners struktur och formförändringar inuti levande celler. Genom förfinad experimentell design har vi nyligen fått fram NMR spektra av det ALS-orsakande proteinet SOD1 inuti humana celler med en atomär upplösning som är bättre än för något tidigare system. Vidare kan vi följa på atomär nivå hur rörelserna i proteinets struktur påverkas av den tätpackade cellulära omgivningen. Vi ansöker nu om anslag för att kunna ta vårt samarbete till nästa tekniska nivå: vi vill kartlägga hur SOD1 förlorar sin form och aggregerar inuti sjuka nervceller från ALS patienter.
Populärvetenskaplig beskrivning
Studier av ALS med in-cell NMR Inuti levande celler finns ett tätpackat, myller av arbetande proteiner, bränsle och genetiskt material som hela tiden organiseras och pressas samman i trånga kemiska reaktorer och transport utrymmen av formföränderliga membranväggar. Hur denna komplexa omgivning formar och upprätthåller strukturen på våra proteiner är fortfarande okänt eftersom våra vanligaste metoder för att studera proteiner inte kan ’se in’ i cellerna – detaljerade studier har hittills bara kunnat utföras under förenklade provrörsförhållande med proteiner som renats fram och anrikats från ett stort antal söderslagna celler. Kunskap om hur proteiner beter sig inuti cellen är speciellt viktig för att kunna finna bot till de sjukdomstillstånd där proteiner plötsligt förlorar sin form och okontrollerat börjar klibba ihop. När detta sker i våra nervceller är katastrofen ett faktum: nervsystemet bryts gradvis ner och slutar att fungera. Exempel på sådana tillstånd är Alzheimers sjukdom, prionsjukdomar och ALS. Under det senaste året ha vi byggt upp ett samarbete mellan svenska ALS specialister och en japansk grupp på Kyoto Universitet som utvecklat en NMR metod som möjliggör, för första gången, högupplösta studier av proteiners struktur och formförändringar inuti levande celler. Genom förfinad experimentell design har vi nyligen fått fram NMR spektra av det ALS-orsakande proteinet SOD1 inuti humana celler med en atomär upplösning som är bättre än för något tidigare system. Vidare kan vi följa på atomär nivå hur rörelserna i proteinets struktur påverkas av den tätpackade cellulära omgivningen. Vi ansöker nu om anslag för att kunna ta vårt samarbete till nästa tekniska nivå: vi vill kartlägga hur SOD1 förlorar sin form och aggregerar inuti sjuka nervceller från ALS patienter.