Trots anmärkningsvärda medicinska framsteg under de senaste åren, cystisk fibros är fortfarande den vanligaste dödliga genetiska sjukdomen. Det beror på mutationer i CFTR-proteinet som normalt krävs för att upprätthålla korrekt vätskebalans i nyckelorgan som lungor, bukspottkörteln eller matsmältningssystemet.

I de flesta fallen, den orsakande mutationen, heter F508del, involverar endast en av de 1.480 aminosyrorna som utgör CFTR-proteinet. Denna uppenbarligen mindre förändring leder till starka skadliga effekter i proteinet, som blir oförmögen att utföra sin normala biologiska funktion, leder till uppkomsten av sjukdomen. I åratal, Forskare har försökt förstå hur och varför en enkel mutation utlöser så stora effekter på proteinets struktur och funktion, med dramatiska konsekvenser för patienterna.

Genom att använda en kombination av banbrytande metoder som enkelmolekylär fluorescens, röntgenkristallografi, väte-deuteriumutbyte och elektrofysiologi för en enda molekyl, forskare under ledning av Cédric Govaerts—Laboratoire Structure &Fonction des membranes biologiques, Faculté des Sciences, Université libre de Bruxelles - har upptäckt ett helt nytt fenomen i CFTR:medan proteiner förväntas anta en enda konformation som möjliggör en enda biologisk funktion, de har observerat en ny konformation av CFTR.

Denna struktur hade inte observerats tidigare och visar att CFTR inte är en fixerad molekyl utan kan växla mellan (minst) två olika konformationer med potentiellt olika funktioner.

Förvånande nog, forskare har också observerat att den vanligaste mutationen, F508del, påverkar inte själva strukturerna, utan snarare övergångarna mellan dem. Med andra ord, de föreslår att sjukdomsalstrande mutationer som F508del kanske inte, som tidigare trott, stör den slutliga konformationen av proteinet men, snarare dynamiken, specifikt proteinets förmåga att utbyta mellan olika tillstånd i cellen.

Denna observation förändrar vår förståelse av CFTR-biologi och cystisk fibros. Dessutom, hans fenomen skulle kunna gälla andra proteiner och därmed göra det möjligt att förstå andra genetiska sjukdomar.