Fryseramme:Forskere løser, hvordan celler folder proteiner ud

I et gennembrud, der kan føre til nye behandlinger af sygdomme som Alzheimers og kræft, har forskere løst mysteriet om, hvordan celler udfolder proteiner.

Undersøgelsen, offentliggjort i tidsskriftet Nature, afslører detaljerne på atomniveau om, hvordan en molekylær maskine kaldet ribosomet udfolder proteiner, mens de bliver lavet. Denne proces, kendt som proteintranslokation, er afgørende for cellernes korrekte funktion.

"Dette er en vigtig milepæl i vores forståelse af, hvordan celler fungerer," sagde studieleder Dr. James Bardwell, professor i biokemi og molekylærbiologi ved University of California, Berkeley. "Vi har nu et klart billede af, hvordan ribosomet udfolder proteiner, hvilket kan føre til nye måder at behandle sygdomme, der er forårsaget af proteinfejlfoldning."

Proteinfejlfoldning er et almindeligt problem i celler. Det kan opstå, når proteiner udsættes for varme, kemikalier eller andre stressfaktorer. Fejlfoldede proteiner kan klumpe sammen og danne aggregater, som kan beskadige celler og føre til sygdom.

Ved Alzheimers sygdom, for eksempel, danner fejlfoldede proteiner kaldet amyloid-beta og tau aggregater i hjernen, der menes at bidrage til udviklingen af ​​sygdommen. Ved kræft kan fejlfoldede proteiner fremme vækst og spredning af tumorer.

Ribosomet er en stor molekylær maskine, der er ansvarlig for at syntetisere proteiner. Den læser den genetiske kode i messenger RNA (mRNA) og bruger denne information til at samle aminosyrer til proteiner.

Da ribosomet syntetiserer et protein, folder det også proteinet ud, så det kan foldes korrekt til sin funktionelle form. Denne proces er afgørende for, at proteinet fungerer korrekt.

Den nye undersøgelse afslører detaljerne på atomniveau om, hvordan ribosomet udfolder proteiner. Forskerne brugte en teknik kaldet kryo-elektronmikroskopi til at visualisere ribosomet i aktion. Denne teknik gjorde det muligt for dem at se ribosomet i hidtil usete detaljer, hvilket gjorde det muligt for dem at bestemme, hvordan det udfolder proteiner.

Resultaterne af undersøgelsen kan føre til nye måder at behandle sygdomme, der er forårsaget af proteinfejlfoldning. Ved at forstå, hvordan ribosomet udfolder proteiner, kan forskere muligvis udvikle lægemidler, der kan forhindre proteiner i at folde forkert, eller som kan hjælpe celler med at rydde fejlfoldede proteiner væk.

"Denne undersøgelse er et stort gennembrud i vores forståelse af, hvordan celler fungerer," sagde Bardwell. "Vi er begejstrede for de potentielle implikationer af denne forskning for behandlingen af ​​sygdomme som Alzheimers og kræft."