Hvordan sorteres proteiner i cellen? Forskerhold løser dette årti gamle puslespil

Proteiner er essentielle for stort set alle processer i cellen. For at fungere korrekt skal de transporteres til deres passende steder i cellen, en proces kendt som proteinsortering.

I mere end et årti har videnskabsmænd været forundret over, hvordan visse proteiner, kaldet transmembrane proteiner, bliver sorteret til det rigtige sted. Disse proteiner spænder over cellemembranen, cellens ydre grænse, og spiller afgørende roller i forskellige cellulære funktioner såsom kommunikation, næringsstoftransport og immunrespons.

Forskning udført af forskere ved Max Planck Institute of Biochemistry i Tyskland, offentliggjort i tidsskriftet Nature, har endelig kastet lys over denne gåde. Ved hjælp af en kombination af enkeltmolekyle-billeddannelse og beregningsmodellering var holdet i stand til at dechifrere de molekylære mekanismer, der ligger til grund for transmembranproteinsortering.

Centralt for deres opdagelse er identifikation af et sorteringssignal i selve transmembranproteinerne. Dette signal, der er sammensat af et specifikt arrangement af aminosyrer, fungerer som et adressemærke, der guider proteinerne til deres udpegede destination i cellemembranen.

Holdet fandt ud af, at dette sorteringssignal genkendes af et proteinkompleks kaldet TRAPP-komplekset, som fungerer som gatekeeper for cellemembranen. TRAPP-komplekset binder til sorteringssignalet og letter integrationen af ​​de transmembrane proteiner i cellemembranen på det korrekte sted.

Denne indviklede sorteringsmekanisme sikrer, at transmembranproteiner leveres til deres passende cellulære rum, hvor de kan udføre deres specifikke funktioner. Det fungerer som et kvalitetskontrolpunkt, der forhindrer fejllokalisering af disse vigtige proteiner, hvilket kan føre til cellulær dysfunktion og sygdom.

Resultaterne giver et betydeligt gennembrud i forståelsen af, hvordan proteiner sorteres i cellen, en grundlæggende proces, der har været uhåndgribelig i mange år. Denne viden kan åbne veje for udvikling af målrettede terapier for forskellige sygdomme, der opstår som følge af proteinfejllokalisering eller dysfunktion.