Nu kan enskilda proteiners rörelse följas i celler

Forskare vid Uppsala universitet har för första gången kunnat följa hur enskilda proteinmolekyler rör sig i levande celler. Rönen, som presenteras idag i den välrenommerade tidskriften PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), gör det möjligt att närstudera molekylära interaktioner som är viktiga för hur cellernas liv fungerar.

Det mesta vi vet om biokemiska reaktioner baseras på vad som är möjligt att studera med renade molekyler i provrör.  Många fysiologiska förlopp är dock för komplicerade för att återskapa i provrör och måste därför studeras i levande celler.

I den aktuella studien har forskare vid institutionen för cell- och molekylärbiologi och SciLifeLab studerat dynamiken för proteiners bindningar i sin naturliga omgivning i cellen. De har använt avancerade mikroskopimetoder som kombinerar optisk mikroskopi som identifierar enskilda fluorescenta proteiner med teknik för att göra stoboskopisk laserbelysning. Forskarna har lyckats visa hur ett specifikt protein som fungerar som stressensor, RelA, lossnar från ribosomen (”proteinfabriken”), diffunderar ut i cellen och är aktivt under några minuter efter att bakteriecellen utsatts för stress.

Metoder för att studera enskilda molekyler i levande celler är särskilt viktiga för att förstå hur snabbt olika kemiska reaktioner sker i sin naturliga omgivning.  Den informationen är nödvändig för att göra de matematiska modeller som behövs för att förstå cellens reglersystem

-    Genom att titta på en molekyl i taget kan man få ut information som inte är möjlig att komma åt om man bara har tillgång till medelvärden av vad många molekyler gör, säger Johan Elf akademiforskare vid Uppsala universitet och ansvarig för studien.

Referens: Brian P. English, Vasili Hauryliuk, Arash Sanamrad, Stoyan Tankov, Nynke H. Dekker, and Johan Elf: Single-molecule investigations of the stringent response machinery in living bacterial cells. PNAS Online early edition, July 4-8, 2011

För mer information, kontakta Johan Elf, tel: 018-471 46 78, eller johan.elf@icm.uu.se