Ny indsigt i strukturen af ​​et dræberprotein

Forskere ved Ruhr-Universität Bochum og University of Tübingen har fået ny indsigt i strukturen af ​​dræberproteinet Bax. Proteinet inducerer programmeret celledød, den metode, hvormed kroppen disponerer over celler, der ikke længere er nødvendige eller er blevet patologisk ændret. Da Bax konstant ændrer sin placering i cellen, dets struktur er vanskelig at undersøge.

Holdet ledet af professor Enrica Bordignon og Dr. Stephanie Bleicken fra den Bochum-baserede EPR-spektroskopi-arbejdsgruppe beskriver ny indsigt i Bax i tidsskriftet Celledød og differentiering , offentliggjort online den 5. september 2018. Arbejdet blev udført som en del af Cluster of Excellence Ruhr Explores Solvation, eller Resolv for kort.

Celledød er afgørende for livet

Hvert sekund, omkring en million celler dør i kroppen som følge af programmeret celledød, også kendt som apoptose. Forstyrrelser i denne mekanisme kan være livstruende, da de kan udløse kræft eller neurodegenerative sygdomme. En gruppe af proteiner, Bcl-2 proteinerne, inklusive Bax, spiller en afgørende rolle i apoptose. "Disse proteiner er svære at studere, fordi de bevæger sig fra den vandige cellevæske til mitokondriemembranen, " forklarer Stephanie Bleicken. "Den aktive form af det membran-indlejrede protein, i særdeleshed, kan kun undersøges med et lille antal metoder."

Mest sandsynligt identificeret strukturel model

Holdet brugte forskellige spektroskopiske metoder til at undersøge Bax. De registrerede både strukturen af ​​den membranindlejrede form af Bax og dens interaktioner med opløsningsmidlet, dvs. vand eller lipider. Forskerne sammenlignede derefter disse data med tidligere offentliggjorte oplysninger om proteinets topologi og undersøgte, hvilke resultater der var kompatible med hinanden. "Vi evaluerede alle de eksisterende strukturelle modeller og identificerede den mest sandsynlige topologimodel for den aktive struktur af Bax i membranen, " opsummerer Enrica Bordignon.

For at fremkalde apoptose, Bax skaber et hul i mitokondriens membran, som repræsenterer cellernes kraftværker. Forskerne fra Bochum håber også at kunne bruge andre metoder til at undersøge proteinet direkte på membranen af ​​isolerede mitokondrier. Ud over, de ønsker at analysere Bax's vekselvirkning med de omgivende vandmolekyler ved temperaturer som dem, der findes i kroppen mere detaljeret; Enrica Bordignons gruppe har udviklet de nødvendige metoder til dette som en del af Resolv.