Gennembrud i udforskningen af vigtigt blodprotein

Ny dansk forskning afdækker en hidtil ukendt protein-mekanisme. Det giver et exceptionelt detaljeret indblik i, hvordan naturen fungerer, og det kan give mulighed for at kontrollere naturen. I dette tilfælde handler det om, hvordan størknet blod kan opløses, og det kan føre til behandling af sygdomme, der bærer på en risiko for blodpropper.

Menneskekroppen indeholder et helt specielt protein, der har den unikke egenskab, at det destruerer sig selv efter nogle timers eksistens – det skal altså hele tiden gendannes og er ikke noget stabilt protein. Proteinet, der hedder PAI-1, har indflydelse på mange funktioner, bl.a. om størknet blod kan blive opløst. Hvis man får en blodprop, skyldes det, at størknet blod sætter sig fast i et blodkar, og derfor er PAI-1 ekstremt vigtigt – for menneskekroppens overlevelse i almindelighed og for at kunne hjælpe mennesker med en blodprop eller andre blodsygdomme, hvor størkning spiller en rolle, i særdeleshed.

Det er nu lykkedes forskere fra Syddansk Universitet og Aarhus Universitet at aflure helt præcist, hvordan PAI-1 proteinet opfører sig i sin korte levetid. Med denne nye detaljerede kortlægning får forskerne en bedre forståelse af, hvordan proteinet reguleres, og det åbner mulighed for, at man bedre kan kontrollere, om det forårsager mere eller mindre størkning af blodet.

”Den formændring, vi studerer, er en af de største formændringer, man kender i proteinernes verden. Vores opdagelse giver direkte indsigt i mekanismen for denne formændring, og det giver os en fundamental ny viden om naturens virkemåde”, siger Thomas J. D. Jørgensen, lektor og forskningsleder ved Institut for Biokemi og Molekylær Biologi, Syddansk Universitet.

Sammen med postdoc Morten Beck Trelle og kollegerne postdoc Jeppe B. Madsen og professor Peter A. Andreasen fra Institut for Molekylærbiologi og Genetik, Aarhus Universitet, har han publiceret resultaterne i det anerkendte tidsskrift Angewandte Chemie. Artiklen er udvalgt af tidsskriftets redaktion til at være særlig betydningsfuld, og den har derfor fået betegnelsen ”Hot Paper”. Morten Beck Trelle er førsteforfatter.

Forskerne ved i dag, at hvis man mangler for eksempel PAI-1 proteiner, vil man have forøget risiko for blødninger. Omvendt vil man have forøget risiko for blodpropper, hvis man har for mange PAI-1 proteiner. Den store udfordring er at finde en metode til at regulere PAI-1 proteinerne så nøjagtigt, at man kan bruge reguleringen i lægemidler.

Sådan gjorde forskerne

Forskerne studerede proteinet vha. hydrogen/deuterium udveksling og masse-spektrometri (HDX-MS). Dette er en avanceret metode, hvor man vejer proteinmolekylerne, når de befinder sig i tungt vand (D2O). Her vil proteinerne gradvist udskifte nogle af deres lette hydrogen atomer (H) med tunge hydrogen atomer (D) i takt med deres indre bevægelser. Proteinerne bliver derved tungere, og det kan forskerne direkte måle med en særlig ”vægt” til molekyler, nemlig et massespektrometer.

Thomas J.D. Jørgensen og Morten Beck Trelle er specialister i denne metode og ved at bruge en særlig teknik er det endvidere lykkedes dem at få et meget detaljeret billede af proteinets molekylære bevægelsesmønster. Denne særlige teknik er udviklet af Thomas J. D. Jørgensen og hans forskningsgruppe, og den bruges i dag af forskere over hele verden.

PAI-1 har også vist sig at være til stede i blodet i høje koncentrationer hos mennesker, der ældes hurtigere end gennemsnittet, og det lader også til at spille en rolle for udviklingen af kræftsvulster.

SDU- og Aarhus-forskerne har afsløret, hvad der helt konkret foregår i PAI-1s korte levetid. Det lod sig afsløre, da Morten Beck Trelle og Thomas J. D. Jørgensen studerede proteinet ved hjælp af en særligt avanceret teknik (se faktaboksen til højre), som kun findes få steder i verden – heriblandt på Syddansk Universitet.

”Lige før PAI-1 skal til at destruere sig selv, foretager det en særlig udfoldning af sig selv. Det er helt unikt for dette protein. Vi opdagede, at hvis vi forhindrer denne udfoldning, vil proteinet ikke destruere sig selv – så forbliver det aktivt. Man kan altså regulere proteinet - og dermed sørge for mere eller mindre af det - ved at hæmme eller accelerere udfoldningen af det”, forklarer Thomas J. D. Jørgensen.

Læs artiklen i Angewandte Chemie (eksternt link).

Kontakt

Postdoc Morten Beck Trelle: mbtr@bmb.sdu.dk. Mobil: 53 25 12 72

Lektor, forskningsleder Thomas J. D. Jørgensen: tjdj@bmb.sdu.dk. Telefon: 65 50 24 09. Mobil: 26 58 26 55.

Vi samler statistik ved hjælp af cookies for at forbedre brugeroplevelsen. Læs mere om cookies

Acceptér cookies