Proteinforskere optrævler den molekylære dans bag dna-reparation – Københavns Universitet

Nyheder > Alle nyheder > 2012 > 2012.3 > Dna-reparation

16. marts 2012

Proteinforskere optrævler den molekylære dans bag dna-reparation

Proteinforskning

Ved brug af højt avanceret teknologi er det lykkedes forskere på Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research ved Københavns Universitet og deres samarbejdspartnere at tage 'molekylære snatshots' af de titusindvis af processer, der reparerer skadet dna. Resultaterne kan blandt andet bruges til at optrævle, præcis hvordan kemoterapi påvirker cellerne og kan gøres mere effektiv samt hjælpe med at udvikle nye typer medicin med færre bivirkninger.

Hver eneste dag holder den løbende istandsættelse af dna'et cellerne sunde og forhindrer udviklingen af kræft.

- Dna-reparation er absolut afgørende for at holde cellerne sunde. Hvis vi kan forstå de molekylære detaljer i cellens kommunikation, når dna’et er i stykker, vil det hjælpe os med at forstå, hvordan celler beskytter deres genom, forklarer lektor Chunaram Choudhary fra Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research.

Massespektrometret på proteincentret

Massespektrometret på proteincentret.

Et af forskernes mål er at finde måder til at kunne beskytte raske celler under kemobehandling:

- Vi ved for eksempel, at kemoterapi dræber kræftceller ved at ødelægge deres dna. Det virker, fordi de hurtigt voksende kræftceller er mere følsomme over for dna-skader end sunde celler, men præcist hvordan kemoterapien virker nede på det cellulære plan er stadig et mysterium. Når vi kender kemoens molekylære konsekvenser på kræftceller, kan vi begynde at finde måder at beskytte de raske celler under behandlingen af kræftpatienter, fortæller postdoc Petra Beli.

Daglige skader på dna truer raske celler

Hver eneste dag bliver dna’et i dine celler skadet af alt fra solbadning til helt normale metaboliske processer. Skaderne fører til produktion af defekte proteiner, og hvis de ikke bliver fikset, kan det blive en driver i udviklingen af kræft.

Dna-skader udløser derfor et kompliceret biokemisk alarm-system, der sætter gang i en kædereaktion i cellen: Processer bliver bremset og stopper, og systemer sat på pause, mens hærskarer af molekyler går i gang med at udbedre problemerne.

- Hvis vi kan identificere de proteiner, der er altafgørende i reparationen af dna'et, kan det hjælpe os med at finde nye drug-targets. Ved at bruge specialiserede medikamenter, minimerer vi de bivirkninger, som opstår, når medicin rammer for bredt i kroppen, understreger Chunaram Choudhary.

Der er stadig meget at lære

Dna-reparation har været genstand for intense studier i årevis, men lektor Choudhary og hans gruppe i Afdelingen for Proteomics på Københavns Universitet og kolleger fra Cambridge Universitet og Max Planck Instituttet er de første, der optrævler titusindvis af molekylære signaler i denne komplekse proces.

- Vi startede med at skade dna i celler ved hjælp af stråling og kemiske stoffer, og så brugte vi en teknik kaldet masse-spektroskopi. Det er en metode til helt præcist at bestemme et proteins identitet og kemiske ændringer. Det gjorde det muligt for os at følge de tusindvis af protein-ændringer, som opstår, når dna-reparations-processen er i gang. Det har kastet nyt lys på, hvordan netværket af biokemiske signaler bliver reguleret, og hvordan den biokemiske alarm-infrastruktur virker, siger Petra Beli.

Mængden af data fra forskernes eksperimenter er så omfattende, at det vil kræve flere års arbejde helt at forstå betydningen og konsekvenserne af de ny-identificerede signal-veje.

Artiklen ' Proteomic Investigations Reveal a Role for RNA Processing Factor THRAP3 in the DNA Damage Response' er udgivet online i Molecular Cell den 15. marts.

Kontakt

Lektor Chunaram Choudhary
Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research
Det Sundhedsvidenskabelige Fakultet
Telefon: 35 32 50 20
Mobil: 24 42 66 43