Superdatorer kan hjälpa oss förstå näringsupptaget till bakterieceller
Trots att systemet är välstuderat har det tidigare saknats information om hur laktos tas upp från bakteriecellens utsida. Detta går nu tack vare superdatorer. Nu är det kartlagt hur kolhydrater tas upp från cellens utsida av transportproteinet LacY, Galaktosid-permeas. LacY är ett transportprotein som används som ett modellsystem för att förstå en viss typ av membrantransport.
– För att förstå hur membrantransport fungerar på molekylär nivå är det viktigt att ta hänsyn till att biologiska system ständigt är i rörelse. Den här typen av dynamik är extremt svår att studera experimentellt, men med hjälp av dagens superdatorer kan vi nu faktiskt simulera den här typen av biologiska processer, säger universitetslektor Magnus Andersson, nyligen rekryterad till Kemiska institutionen vid Umeå universitet från KTH.
Hjälper oss förstå människans nervsignaler
Hans forskarlag har med hjälp av datorsimuleringar kartlagt hur LacY, binder en kolhydratmolekyl från cellens utsida. En upptäckt som delvis bringar en molekylär förståelse av en rad tidigare experimentella resultat, men också inspirerar till liknande undersökning av motsvarande transportörer hos människan.
Viktiga fysiologiska processer i människan som spridning av nervsignaler, muskelkontroll och näringsupptag styrs på molekylär nivå av proteiner som sitter insprängda i cellens membran. Men bakterier använder också den här typen av proteiner för att öka sin överlevnad, till exempel genom export av antibiotika, och ligger således till grund för antibiotikaresistens.
– Genom att jag nu etablerar min forskargrupp vid Umeå universitet kommer vi närmare High Performance Computing Center North, HPC2N, vilket är en nationell plattform för datorberäkningar med fantastiska resurser som vi hoppas kunna använda framöver i våra strävanden att i detalj förstå membrantransport på molekylär nivå, säger Magnus Andersson.
Artikel:
Uptake dynamics in the Lactose permease (LacY) membrane protein transporter
Kontakt:
Magnus Andersson, elefon: 072-083-73-70, E-post: magnus.p.andersson@umu.se
