Proteinkinaser reglerar våra kroppar genom dynamik och fosforylering

Proteinkinaser, en klass av proteiner i människan, spelar en viktig roll i reglering av glukosupptag, celltillväxt och utveckling. Fosforylering är en primär drivkraft för att utlösa aktiviteten hos kinasproteinerna. Dysfunktion är kopplad till många sjukdomar, som diabetes, ledgångsreumatism och många cancerformer. Yaozong Li, har studerat detaljer på atomnivå som är relaterade till kinasfosforyleringen.

– I min avhandling visar jag hur kinasfosforyleringen påverkar hela kinaskatalysprocessen. Mina resultat kan bidra till bättre behandling vid sjukdomar relaterade till detta, säger Yaozong Li.

Proteinkinaser, som är det näst största målet för mediciner, spelar viktiga roller för att förbättra kvaliteten på våra liv. Även om proteinkinasernas regleringsmekanismer har studerats i stor utsträckning experimentellt är de atomistiska detaljerna fortfarande oklara, speciellt för de reaktioner som orsakas av fosforylering, vilket triggar dem att uppnå maximal katalytisk aktivitet.

Molekylär dynamik (MD) är ett vanligt sätt att simulera proteindynamik i datorer. Det kan generera en "film" av en molekyls rörelse, som inte kan fångas av vanliga experimentella metoder. Proteindynamikvetenskapen har omkullkastat den gamla sanningen; att ett protein antar en unik och stel struktur. De dynamiska egenskaperna hos proteinstrukturer ger oss fler möjligheter att reglera proteinfunktionen genom att utforma nya konstgjorda kemikalier eller modifiera proteiner direkt.

För att göra detta på ett korrekt sätt måste vi beräkna den fria energiförskjutningen mellan och efter förändringarna av proteinerna och kemikalierna. En simuleringsmetod för alkemisk fri energi ger en sådan möjlighet. Beräkningsmetoderna hjälper oss att undvika många trial-and-errorsituationer i verkliga experiment, vilket sparar pengar och förbättrar effektiviteten.

– Jag gjorde mina studier på insulinreceptorkinas (IRK) och insulinliknande tillväxtfaktor 1-receptor kinas (IGF-1RK), men resultaten i denna avhandling är generella och kan således implementeras på andra proteinkinaser. Detaljer på atomnivå ger nya kunskaper för att på ett rationellt sätt utforma nya mediciner mot många mänskliga sjukdomar.

Läs hela avhandlingen

Om disputationen:

Fredagen den 9 juni försvarar Yaozong Li, Kemiska institutionen vid Umeå Universitet, sin avhandling med titeln: Understandling molecular mexhanisms of protein tyrosine kinases by molecular dynamics and free energy calculations. Svensk titel: Förståelse av molekylära mekanismer hos protein tyrosinkinaser med molekyldynamik och froi energiberäkningar.

Disputationen äger rum klockan 10:00 i stora hörsalen, KBE303, KBC-huset.

Fakultetsopponent är professor Amedeo Caflisch, Department of Biochemistry, University of Zurich

För mer information, kontakta gärna:

Yaozong Li, Kemiska institutionen
Telefon: 076-069 22 15
E-post: yaozong.li@umu.se