Instabila proteiner ger ny syn på nervsjukdomen ALS
Forskare inom medicin och kemi vid Umeå universitet driver tillsammans ett projekt om nervsjukdomen ALS. Nya resultat tyder på att ALS kan komma att klassificeras som en i raden av de allvarliga sjukdomstillstånd som kan härledas till proteiners felveckning.
Syreradikaler är en sorts aggressiva molekyler som angriper vår arvsmassa och påskyndar vårt åldrande. De bildas som sidoprodukter under cellernas syreförbränning. Som tur är finns också proteinet SOD (Super-Oxid-Dismutas) i vår kropp och skyddar oss mot syreradikaler. SOD-proteinets funktion är att omedelbart fånga upp bryta ner syreradikalerna. Till sin hjälp har proteinet en “mini-katalysator” bestående två metallatomer, en koppar och en zink. I mitten av 1990-talet upptäckte forskare att vissa ärftliga förändringar av SOD:s struktur är kopplade till den neurodegenerativa sjukdomen ALS. Exakt hur det förändrade SOD-proteinet orsakar sjukdomen har däremot varit svårare att räkna ut.
Spekulationerna har i huvudsak rört störningar i proteinets förmåga att hantera syreradikalerna, men sjukdomsmodellerna har inte riktigt gått att få ihop. Inte förrän Umeåforskarna började undersöka hur SOD strukturen intar sin form. Det verkar inte vara det färdiga proteinet som orsakar problemen utan ett av dess förstadier – ett förstadium där metallerna ännu inte stoppats på plats. Eftersom metallatomerna inte bara är katalysatorer utan också håller ihop proteinets struktur blir dessa metall-lösa förstadier av SOD ganska sladdriga och ostabila. Att sladdriga proteiner har en tendens att veckas fel och klibba ihop till skadliga aggregat är känt sedan tidigare från andra neurodegenarativa sjukdomar som Alzheimers sjukdom och Galna ko-sjukan. Med SOD verkar det dock som att det normala proteinets förstadier kan hanteras av cellen, men i kombination med en ärftlig förändring passeras gränsen för vad systemet tål.
– Vi kan till och med skönja ett samband mellan stabiliteten hos olika genetiskt förändrade förstadier av SOD och hur allvarligt sjukdomsförlopp som de orsakar. Det här innebär att ALS kan komma att klassificeras som en i raden av de allvarliga sjukdomstillstånd som under senare år har kunnat härledas till proteiners felveckning, säger Mikael Oliveberg, professor i biokemi.
Forskningsresultaten har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Proceedings of the National Academy of Science, USA.
Även om mycket återstår att reda ut, ser forskarna det här som det mest lovande spåret hittills. Nästa steg är att hjälpa de instabila förstadierna genom att dämpa de cellulära mekanismer som normalt påfrestar SOD-strukturen. Förhoppningsvis ska detta bromsa nedbrytningen av nervcellerna. Försöken kommer att göras på transgena möss vars arvsmassa har ändrats så att dom utvecklar ALS och dör efter 125 dagar. Om forskarna kan förlänga mössens överlevnadstid har de kommit ett stort steg på vägen.
Projektet utförs som ett unikt samarbete mellan biokemister och medicinare vid Umeå Universitet. Tillsammans täcker gruppen alla forskningsnivåer från biofysik/proteinkemi, via funktionsgenomik till klinik.
Kontaktinformation
För ytterligare information, kontakta:
Mikael Oliveberg, professor i biokemi
Telefon: 090-786 79 67
E-post: mikael.oliveberg@chem.umu.se
