Forskere finder kroppens største cellereceptor

En kæmpe paddehat, der sluger vitaminer og næringsstoffer i tarme og nyrer:Sådan ser én receptor ud, der optager B12-vitaminer i tyndtarmen. For første gang, forskere fra Aarhus Universitet, Danmark, har et indblik i en endnu ukendt biologi, som har bestået i hundreder af millioner af års evolution.

"Det, vi kigger på, er evolution på et strukturelt niveau. En receptor med en paddehattestruktur, der stammer fra helt tilbage til insekternes og menneskers fælles forfædre, siger lektor Christian Brix Folsted Andersen fra Institut for Biomedicin på Aarhus Universitet.

Vitamin B12 er det vitamin, som mennesker oftest mangler, selv med en sund kost, hvilket igen kan føre til alvorlige anæmiske sygdomme og symptomer fra centralnervesystemet. Sammen med sin forskergruppe, Andersen har nu beskrevet kroppens største cellereceptor:En ældgammel, tidligere ukendt konstruktion, der blev skabt ved sammenlægning af to proteiner, og hvilke, af grunde, forskerne endnu ikke forstår, er bevaret som en kolossal struktur i molekylære termer.

I 1960'erne, videnskabsmanden Dorothy Hodgkin modtog Nobelprisen for sit videnskabelige gennembrud med at bestemme strukturen af ​​B12-vitaminet. Nu, Andersen og kolleger rapporterer, at denne receptorstruktur er mere end 1000 gange større, som gør det muligt at optage B12 i kroppen. Forskningsresultaterne er offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Naturkommunikation , og kaste lys over spørgsmålet om fejlagtig vitamin B12-absorption og tab af næringsstoffer i nyrerne.

"Ved hjælp af røntgenkrystallografi, det er lykkedes os at bestemme, hvordan receptoren er i stand til at organisere sig på en hidtil ukendt måde i menneskets biologi. Med denne nye viden, vi er endelig i stand til at forklare, hvorfor tusindvis af mennesker rundt om i verden med specifikke genetiske ændringer ikke er i stand til at absorbere vitaminet, " forklarer Andersen over telefonen fra University of Washington i USA.

"Men i mit sind, det mest interessante aspekt er, at ved hjælp af avanceret elektronmikroskopi, som jeg lærer om i detaljer her i Seattle, vi har været i stand til at se, hvordan receptoren som helhed ser ud, og dermed også se, hvordan receptoren optager B12-vitamin i tarmene og forskellige andre stoffer i nyrerne. Det er fantastisk at få muligheden for at se dette som den første person nogensinde, " han siger.

Andersen påpeger, at i en evolutionær sammenhæng, der er noget meget mystisk ved receptoren, da den ikke ligner noget tidligere set. "På samme tid, ved at sammenligne gener, vi kan se, at receptoren har samme struktur, som vi finder hos insekter, og at den må være blevet udviklet meget tidligt i evolutionen - for mange millioner år siden, og dermed længe før pattedyrenes oprindelse, " han siger.

Andersens forskning er en fortsættelse af hans mangeårige arbejde med Søren K. Moestrup inden for B12-transport. I 2010 denne forskning førte til ny og afgørende viden om, hvordan receptoren specifikt genkender B12 i tyndtarmen.

"Den forskning, vi udfører i dag, er en fortsættelse af årtiers forskning i vitamin B12. Ja, 25 år siden, vi anede ikke, hvad der foregik i de skyggefulde fordybninger i tarmene. Nu, lysene er blevet tændt, og vi kan se, hvordan det hele fungerer på en måde, som ingen af ​​os kunne have forestillet os, siger Moestrup.

"Udover åbenlyst at være meget tilfredsstillende ud fra et videnskabeligt synspunkt, det åbner også helt nye perspektiver for medicinsk behandling. For eksempel, vi har nu indgående viden om en receptor, der åbenbart kunne bruges til at transportere lægemidler ind i nyrerne og tarmene, " han siger.