Ett stort protein koordinerar cellulära komponenter som krävs för montering av mikrotubuli. Kredit:James Goldenring, Vanderbilt University
På cellulär nivå, vi hänger alla på ömtåliga trådar. Alla celler korsas av ett nätverk av strängar som kallas mikrotubuli, som fungerar som järnvägsspår som flyttar last runt cellen, som vinschkablar som separerar kromosomerna under celldelning, och som ställningskomponenter som ger en cell dess form.
På grund av dess viktiga roll i cellcykeln, mikrotubuli är målet för viktiga kemoterapier mot cancer (paklitaxel, till exempel), som stoppar okontrollerad celldelning genom att destabilisera mikrotubuli. Nu, forskare har belyst den roll som en stor, gåtfullt protein spelar i sammansättningen av mikrotubuli, banar väg för bättre behandlingar. Resultaten av forskningen publiceras i numret av den 15 december Journal of Biological Chemistry .
1999, James Goldenrings forskargrupp vid Vanderbilt University visade att proteinkinas A¬¬-förankringsprotein 350 (AKAP350) är en komponent i centrosomen, ett centrum för organisering av mikrotubuli i mänskliga celler. Senare, teamet visade att mikrotubuli inte bildades effektivt utan AKAP350. Men hur AKAP350 reglerade mikrotubulibildning var svårt att förstå, till stor del på grund av de tekniska utmaningarna som AKAP350:s kraft innebär.
"Eftersom detta protein är så enormt, det är väldigt svårt att studera det, " sa Elena Kolobova, forskaren i Goldenrings laboratorium som ledde den nya studien. "Några år sedan, vi kom äntligen att utveckla syntetiska konstruktioner av (AKAP350), vilket gjorde det möjligt för oss att gå till nästa nivå av utvärdering och funktion."
Med hjälp av en kombination av detaljerade biokemiska analyser och superupplösningsmikroskopi, teamet kunde äntligen få en viss förståelse för de komplexa roller som AKAP350 spelar för att reglera mikrotubuli i celler. AKAP350 bildade en fysisk bro som spänner över komponenter i centrosomen. Och AKAP350 verkade rekrytera flera proteiner involverade i att bygga mikrotubuli, samordna deras funktion på ett ställe.
"Jag gillar att kalla det här Deep Space Nine. Alla kommer för att hänga på AKAP350, Goldenring sa. "Jag tror att vi bara har skrapat på ytan av den strukturella organisationen som detta protein förmodligen ger."
Mutationer i AKAP350 har associerats med hjärtarytmier, så det kommer att vara av intresse att se om proteinets roll i mikrotubulihopsättningen också bidrar till korrekt hjärtfunktion.
"Jag tror (AKAP350) är en grundläggande regulator av cellfunktion, "Så vi behöver veta mycket mer om detta protein innan vi ens kan börja titta på vad det kan innebära för sjukdomar."