Kaster lys på en skyggefuld organisatorisk hub i celler

På cellulært niveau, vi hænger alle sammen med sarte tråde. Alle celler krydses af et netværk af tråde kaldet mikrotubuli, som fungerer som jernbanespor, der flytter gods rundt i cellen, som spilkabler, der adskiller kromosomer under celledeling, og som stilladskomponenter, der giver en celle dens form.

På grund af dens væsentlige rolle i cellecyklussen, mikrotubulussamling er målet for essentielle anti-cancer kemoterapier (paclitaxel, for eksempel), som stopper ude af kontrol celledeling ved at destabilisere mikrotubuli. Nu, forskere har belyst den rolle, som en stor, gådefuldt protein spiller i samlingen af ​​mikrotubuli, bane vejen for bedre behandlinger. Resultaterne af forskningen er offentliggjort i udgaven af ​​15. december Journal of Biological Chemistry .

I 1999 James Goldenrings forskerhold ved Vanderbilt University viste, at proteinkinase A¬¬-forankrende protein 350 (AKAP350) er en del af centrosomet, et center for mikrotubuli-organisation i menneskelige celler. Senere, holdet viste, at mikrotubuli ikke blev dannet effektivt uden AKAP350. Men den måde, hvorpå AKAP350 regulerede mikrotubulidannelsen var svær at forstå, hovedsagelig på grund af de tekniske udfordringer, som AKAP350's tyngde udgør.

"Da dette protein er så enormt, det er meget svært at studere det, " sagde Elena Kolobova, forsker i Goldenrings laboratorium, der ledede det nye studie. "Et par år siden, vi kom endelig til at udvikle syntetiske konstruktioner af (AKAP350), hvilket gjorde det muligt for os at gå til det næste niveau af evaluering og funktion."

Ved at bruge en kombination af detaljerede biokemiske analyser og superopløsningsmikroskopi, holdet var endelig i stand til at opnå en vis forståelse af de komplekse roller, som AKAP350 spiller i reguleringen af ​​mikrotubuli i celler. AKAP350 dannede en fysisk bro, der spænder over komponenter i centrosomet. Og AKAP350 så ud til at rekruttere flere proteiner involveret i opbygningen af ​​mikrotubuli, koordinere deres funktion på ét sted.

"Jeg kan godt lide at kalde denne ting Deep Space Nine. Alle kommer for at hænge ud på AKAP350, " sagde Goldenring. "Jeg tror, ​​vi kun har ridset overfladen af ​​den strukturelle organisation, som dette protein sandsynligvis giver."

Mutationer i AKAP350 er blevet forbundet med hjertearytmier, så det vil være interessant at se, om proteinets rolle i mikrotubuli-samlingen også bidrager til korrekt hjertefunktion.

"Jeg tror (AKAP350) er en grundlæggende regulator af cellefunktion, " sagde Goldenring. "Så vi er nødt til at vide meget mere om dette protein, før vi overhovedet kan begynde at se på, hvad det kan betyde for sygdom."