Nye opdagelser om sukkerstoffers betydning for sygdom og sundhed – Københavns Universitet

Nyheder > Alle nyheder > 2011 > 2011.10 > Nye opdagelser om sukk...

21. oktober 2011

Nye opdagelser om sukkerstoffers betydning for sygdom og sundhed

Sukkerstoffer

En ny opdagelse på Copenhagen Center for Glycomics på Københavns Universitet hjælper med at knække sukkerstoffernes biokemiske kode. Samtidig afslører centerleder professor Henrik Clausen i samarbejde med kolleger, hvordan særlige sukkerstoffer påvirker kræftcellers evne til at invadere raskt væv. Copenhagen Center for Glycomics er netop blevet udpeget som grundforskningscenter og får op til 62 millioner af Danmarks Grundforskningsfond til forskningen i sukkerstoffer. 

En international forskergruppe med bl.a. professor Henrik Clausen fra glykocentret har netop afsløret, hvordan sukkerstoffer påvirker væksten af både cancer og fostre. 

Cancercelles evne til at invadere raskt væv

I visse situationer kan hudens øverste lag af celler (epithelcellerne) blive til bindevævsceller, og denne proces er både vigtig for udviklingen af fostret og for cancercellers evne til at dele sig og danne de stoffer, der gør dem i stand til at  invadere raskt væv.

Processen bliver styret af en helt bestemt slags sukkerstof-påsætning af proteiner, kaldet O-glykosylering. Den har de københavnske glyko-forskere studeret i årevis, og i en ny artikel viser forskerne, at specifik O-glykosylering af proteiner øger cancercellers evne til at vokse og invadere raskt væv. Forskningsresultaterne er netop publiceret i en artikel i tidsskriftet PNAS, Proceedings of the National Academy of Sciences.

- Vi vil netop bruge den nye bevilling fra Grundforskningsfonden til at fokusere på O-glykosyleringens betydning for sygdomme som for kræft, fortæller centerleder professor Henrik Clausen fra Copenhagen Center for Glycomics på Københavns Universitet. 

Glykomet er enormt

Kendte glykoproteiner findes i spyt, immunsystemets infektionsbekæmpende antistoffer, de er forskellen mellem blodtyperne A, B og O, de kan påvirke mængden af det gode HDL-kolesterol, styrer cellers transport rundt i kroppen - og så er deres antal næsten uoverskueligt. 

- Ikke mindre end 500 af menneskets gener er involveret i at sætte sukker på proteiner og fjerne dem igen, fortæller Henrik Clausen. Det er tre procent at vores arvemasse, som altså står for at fjerne og sætte kæder af sukre på kroppens proteiner.

Sukkerstoffer giver proteiner deres funktion i kroppen 

Det, der giver et protein dets udseende og dermed dets arbejdsopgave, er afgørende for, at proteinet gør det, som det skal i kroppen. Hvis der er noget galt med proteinets udseende,  fungerer det ikke korrekt, og det kan gøre os syge, fortæller centerleder Henrik Clausen. 

Proteiner kan have 1000 forskellige sukkerstoffer som del af deres funktion i kroppen, så glykomet, der beskriver hvert enkelt sukkers og glykoproteins struktur, er ufatteligt varieret. 

Med flere millioner forskellige sukkerstoffer er en af glyko-forskernes største udfordringer, når de skal opdage sammenhænge mellem sygdomme og defekte sukkerstof-påhæftninger, at vores viden om hele det såkaldte O-glykoproteom stadig er begrænset.

Ny metode offentliggjort

Forskerne ved endnu ikke ret meget om, hvilke proteiner, der har sukre på eller hvor de sidder, men ph.d.-studerende fra Copenhagen Center for Glycomics har netop udviklet en ny metode:

- Vi har udviklet en metode, der hurtigt kan beskrive O-glykoproteinerne, ved at begrænse kompleksiteten. Normalt er en celle eller et protein dækket af et utal af forskellige sukkerstoffer, ligesom en græsplæne, der har fået lov at stå og nu er dækket af alle mulige planter og forskellige slags ukrudt. Du kan ikke lige med ét enkelt ord beskrive, hvad der vokser på den plæne, for der vokser tusindvis af forskellige arter, forklarer ph.d-studerende Catharina Steentoft, der netop har fået publiceret en artikel om den nye metodik i tidsskriftet Nature Methods.

- Vores proteiner er således dekoreret med sukkerkæder, der er bygget op af enkelte sukkermolekyler, som sidder i diverse forskellige forgreninger. Hvordan disse sukkerkæder sidder sammen varierer, og giver cellen den 'vilde' overflade med mange forskellige typer. Men 'klipper' vi sukkerkæderne ned til det første fundament-sukker, så har vi fjernet et lag af kompleksitet, og får en simpel celleoverflade, som en have, hvor der kun vokser græs. Så kan vi koncentrere os om at undersøge, hvor på proteinet, at sukkerkæderne klistrer sig fast.

- Vi har anvendt en slags genetisk saks, der klipper ind i selve cellens gener - og kun de gener vi har bestemt, at den skal gå i lag med. I dette tilfælde klipper den i det gen, som cellerne bruger for at forlænge sukkerkæderne fra det første fundament. Vi har altså opdaget et værktøj, som vil hjælpe med at beskrive det omfattende O-glykoproteom.

Copenhagen Center for Glycomics er udstyret med avanceret massespektrometrisk udstyr doneret af AP Møller fonden, og vil udnytte nye teknologier til at analysere, sukkerstof-beklædte proteiners funktioner i organismen.

Kontakt

Professor Henrik Clausen
Copenhagen Center for Glycomics
Mobil: 20 14 55 37

Ph.d-studerende Catharina Steentoft
Copenhagen Center for Glycomics
Telefon: 35 32 78 05