Kunskapen kan komma att spela en viktig roll för förståelse av uppkomsten samt behandling såväl av typ 2-diabetes som andra sjukdomar.
För ett par år sedan visade forskargrupper som leds av immunologen Anna Blom och diabetesforskaren Erik Renström vid Lunds universitet att komplementsystemet, som består av ett 40-tal proteiner i blodet, också finns inuti våra betaceller i bukspottkörteln.
Se också artikeln: De går på djupet med överraskande immunproteiner (Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse.
Det ena proteinet (CD59) visade sig vara nödvändigt för att betaceller ska kunna utsöndra insulin. Ett annat protein, C3, producerades i stora mängder i betaceller men exakt vilken roll det hade var oklart.
Kan skydda betacellerna under stress
Nu har forskarna upptäckt att komplementproteinet C3 kan skydda betacellerna från stress (till exempel långvariga höga blodsockernivåer) under det att diabetes utvecklas. När forskarna med hjälp av CRISPR/Cas 9 tog bort genen som uttrycker komplementproteinet C3 från betaceller, rubbades autofagi och cellerna dog lättare under stress.
De fann även att C3-produktion i betaceller ökar kraftig vid diabetes och inflammation, antagligen som ett försök att skydda betaceller.
– C3 är ett mycket gammalt protein ur ett evolutionärt perspektiv och vi har nu visat att det inte bara har en roll i det i det ganska moderna immunsystemet i blodet men även inuti i celler där det behövs för en av de mest grundläggande av cellens funktioner, autofagi.
– Med stor sannolikhet gäller detta många celltyper och öppnar upp för nya principer för behandling av sjukdomar som exempelvis typ 2-diabetes och vissa neurodegenerativa sjukdomar där man vill skydda celler från stress, säger Anna Blom, professor i medicinsk proteinkemi vid Lunds universitet.
Nobelpriset i kemi till trio som bemästrat evolutionens kraft
En (r)evolution inom kemin, skriver Kungliga vetenskapsakademien i ett pressmeddelande.
Efter att det första fröet till liv uppstod för runt 3,7 miljarder år sedan har nästan varje skrymsle av jorden fyllts av olika organismer. Livet har kunnat sprida sig till djuphaven, varma källor och heta öknar eftersom evolutionen har löst en rad kemiska problem. Livets kemiska verktyg – proteinerna – har vässats, förändrats och förnyats och möjliggjort en fantastisk mångfald.
Principen för riktad evolution av enzymer. Efter några rundor av riktad evolution kan ett enzym ha förbättras fera tusen gånger.
Den första riktade evolutionen av enzymer
Den ena halvan av årets kemipris tilldelas Frances H. Arnold. 1993 genomförde hon den första riktade evolutionen av enzymer (proteiner som katalyserar kemiska reaktioner). Sedan dess har hon slipat fram de metoder som numera används rutinmässigt för att utveckla nya katalysatorer. Frances Arnolds enzymer nyttjas bland annat för en mer miljövänlig tillverkning av kemiska substanser, som läkemedel, och för att framställa förnybara bränslen för en grönare transportsektor.
Istället för att tillverka läkemedel, plaster och andra kemikalier med traditionell kemi, som ofta kräver starka lösningsmedel, tungmetaller och frätande syror, var Nobelpristagaren Frances Arnold idé att ta hjälp av livets kemiska verktyg: enzymer. De katalyserar de kemiska reaktioner som sker i jordens alla organismer, och om hon lärde sig formge nya enzymer skulle hon kunna förändra kemin i grunden.
Arnold börjar leka med evolutionen
Till en början försökte Frances Arnold, liksom flera andra forskare mot 1980-talets slut, att på rationell väg tänka ut hur enzymer skulle byggas om för att få nya egenskaper, men enzymer är extremt komplexa molekyler. De byggs av 20 olika slags byggstenar – aminosyror – som kan kombineras i det oändliga.
Ett enda enzym kan bestå av flera tusen aminosyror. De länkas samman i långa kedjor som veckas till en tredimensionell struktur. I det inre av denna struktur skapas den miljö som krävs för att katalysera en viss kemisk reaktion. Att på logisk väg försöka räkna ut hur denna invecklade arkitektur ska göras om för att ett enzym ska få nya egenskaper är svårt även med dagens kunskap och datorkraft.
Ödmjuk inför naturens överlägsenhet beslöt sig Arnold i början av 1990-talet för att överge denna, med hennes egna ord, ”något förmätna väg” och istället låta sig inspireras av naturens egen metod för att optimera kemi: evolutionen.
Olika varianter av subtilisin
Neurobiologin bakom extas
En fråga som intresserar forskarna är var hjärnskadan är lokaliserad hos dessa patienter. Och om dessa kan utgöra
Bättre bälten kan få fler att åka säkert
Användningen av bälte i buss behöver bli bättre,
Skrivterapi – en billig väg till hälsa
Terapeutiskt och skönlitterärt skrivande är två olika saker. Det stod klart redan i en forskningsstudie 1986.