Forskningsanslag till projekt som kartlägger proteiners holistiska bild och drivkrafterna bakom cancer

En kritisk lucka i förståelsen av sjukdomar som cancer och neurodegenerativa tillstånd driver nu en ny strategisk satsning vid Göteborgs universitet. Med ett anslag på 4 miljoner kronor ska ett nytt NMR-spektroskopi (nuclear magnetic resonance) etableras för att kartlägga proteiners dynamiska rörelser på atomär nivå. Forskningen drivs av insikten att mer traditionella metoder ger en ofullständig bild av de molekylära processer som leder till sjukdom.

– Betydelsen av vår forskning är förståelsen för hur proteiner fungerar, ned till aminosyrans nivå. Strukturdata är i många fall bara en bild, och proteiner är sällan statiska. Man kan inte förstå deras funktion med en bild. Vi har en tydlig lucka i kunskapen mellan strukturella data och cellbiologiska observationer som vi nu försöker fylla, säger Björn Burmann, professor i kemi med inriktning mot life science.

Den nya HR-MAS solid-state NMR-tekniken är avgörande för detta. Till skillnad från befintlig vätskebaserad NMR möjliggör den här tekniken studier av större och mer komplexa proteiner, de som är direkt inblandade i cancer och neurodegenerativa tillstånd. Detta ger forskningsgruppen möjlighet att få en mer holistisk och sammanhängande bild av hur hela proteinet rör sig och överför signaler, något som inte går att se med enbart en statisk struktur.

Projektet fokuserar initialt på proteiners dysfunktion i mitokondrierna, cellens energicentraler och nav för kvalitetskontroll.

– Mycket bottnar i det faktum att dessa mitokondrier inte längre fungerar som de ska. De är ett centralt nav och om de inte fungerar får det stor inverkan på hela cellen, vilket är en drivkraft bakom bland annat cancer, säger Björn Burmann.

Forskningsprojektet undersöker särskilt kvalitetskontrollsproteiner. När dessa proteiner misslyckas med att hantera defekter och aggregerade proteiner leder det till celldysfunktion, vilket kan kopplas till både olika cancertyper och neurodegenerativa tillstånd som Alzheimers och Parkinsons.

Genom att etablera denna robusta kapacitet skapas en viktig nationell resurs som kan öka takten i upptäckten av de underliggande mekanismerna till sjukdomar. Detta förväntas i slutändan underlätta utvecklingen av nya, riktade behandlingar och därmed minska de omfattande samhällskostnaderna förknippade med komplexa sjukdomar.

– Detta är en underutnyttjad teknik i Sverige. Vi har avancerad high-end-utrustning på andra håll som tyvärr är ömtålig och går lätt sönder. Systemet jag ansökte om är ett väletablerat och robust instrument som kan användas för 80 procent av studierna och därmed möjliggöra för fler forskare att få in sina projekt, säger Björn Burmann.