Ny opdagelse: Et enkelt protein spiller enorm rolle, når celler deler sig

Celledeling er en ekstremt kompleks proces, som involverer myriader af molekylære og genetiske processer. Men nu har et forskerteam opdaget, at et enkelt protein er afgørende for, om celledelingen bliver en succes eller potentielt fører til udvikling af sygdom eller misdannelser.

”Det er ikke usædvanligt, at enkelte proteiner spiller afgørende roller i levende organismer, men det er alligevel lidt overraskende, at et enkelt protein har en så afgørende rolle som i dette tilfælde”, mener Jens S. Andersen, professor ved Institut for Biokemi og Molekylær Biologi på Syddansk Universitet.

Opdagelsen af det pågældende proteins vigtighed giver en ny, helt basal indsigt i, hvordan celler deler sig – og dermed hvordan liv kan eksistere, formere sig og udvikle sig.

Proteinets funktion er kortlagt af professor Anthony Hymans forskningsgruppe på Max Planck Instituttet i Dresden i samarbejde med blandt andre Jakob Bunkenborg og Jens S. Andersen fra SDU. Arbejdet er publiceret i tidsskriftet Science.

Arvemateriale skal kopieres nøjagtigt

Det vigtige protein hedder SPD-5, og det er bl.a. mikroskopiske og genetiske undersøgelser, der har afsløret dets betydning.

Proteinet er så at sige den ledende kraft i opbygningen af det molekylære stillads, der er nødvendigt, når en celle skal dele sig og give det vigtige arvemateriale videre til næste generation af celler. Der må ikke opstå fejl eller skader, når en celle har kopieret sit DNA og skal fordele det mellem to datterceller.

Forskere har længe vidst, at særlige strukturer i cellen, kaldet centrosomer, bliver sat i arbejde, når en celle skal deles sig. To centrosomer sørger for at organisere det DNA, som skal gives videre til dattercellerne, og deres opgave er at sikre, at alle kromosomerne bliver delt rigtigt. Hvis ikke alle de rigtige kromosomer fordeles korrekt, kan der opstå store problemer. Down’s syndrom er f. eks. resultatet af en sådan fejl.

Kompleks forvandling starter hver gang, en celle skal dele sig

Hver gang en celle deler sig, skal centrosomerne gennemgå en kompleks forvandling. De skal udvide sig og danne et netværk af forskellige byggesten og aktører, som skal hjælpe til med celledelingen.

Spørgsmålet er så, hvordan denne dynamiske forvandling af centrosomer foregår. Mødes alle proteinerne for at danne strukturen? Samles de i mindre grupper først? Eller bygger de først et skelet, som derefter fyldes ud?  

”Vores undersøgelser viser, at det sidste er tilfældet, og at et enkelt protein, SPD-5, står i spidsen for denne proces. Det går forrest og danner et skelet og anviser dermed hvor og hvordan de andre aktører skal bidrage”, forklarer Jens S. Andersen. 

For at vise, at et enkelt protein kan klare opgaven, benyttede forskerne en mere simpel organisme og oprensende enkelte proteiner, så de kunne undersøge dem hver for sig og isoleret fra den mere komplekse situation i cellen. De fandt også frem til, hvordan cellen styrer den dynamiske samling af skelettet på rette tid i cellecyklus.

Mennesker har ikke SPD-5, men i stedet få lignende proteiner, som har samme opgave, og som interessant nok styres på samme velbevarede måde.

”Ikke alene har vi fået et indblik i, hvordan naturen løser opgaven med at give DNA videre til næste generation. Vi har også fået ny viden, der gør os i stand til at forstå de molekylære mekanismer bag en lang række sygdomme, hvor centrosomer er involveret”, forklarer Jens S. Andersen.

Ref: Regulated assembly of a supramolecular centrosome scaffold in vitro. Science Magazine, 15. maj, vol 348, no. 6236 pp. 808-812.

Jeffrey B. Woodruff1, Oliver Wueseke1, Valeria Viscardi2, Julia Mahamid3, Stacy D. Ochoa2, Jakob Bunkenborg4,5, Per O. Widlund,, Andrei Pozniakovsky1, Esther Zanin2, Shirin Bahmanyar2, Andrea Zinke1, Sun Hae Hong6, Marcus Decker1, Wolfgang Baumeister3, Jens S. Andersen5, Karen Oegema2, Anthony A. Hyman1

1Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics, Dresden, Tyskland. 2Department of Cellular and Molecular Medicine, Ludwig Institute for Cancer Research, University of California,USA. 3Department of Molecular Structural Biology, Max Planck Institute of Biochemistry,Tyskland. 4Klinisk Biokemisk Afdeling, Hvidovre Hospital, Danmark. 5Institut for Biokemi og Molekylær Biologi, Syddansk Universitet, Danmark.‘6Department of Molecular and Cell Biology, University of California, Berkeley,USA.

Kontakt Professor Jens Andersen, jens.andersen@bmb.sdu.dk. Tlf6550 2365 og 6011 1844.

Læs også

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

Acceptér cookies