NYHET Samma substans som bromsar bakteriers infektionsförmåga kan påskynda fiberbildning av det protein som är delaktigt i utvecklingen av Parkinsons sjukdom. Studien visar hur viktig grundforskning är för att förstå eventuella sidoeffekter då läkemedelskandidater växelverkar med olika målproteiner.
Det är forskare vid Umeå universitet som publicerat undersökningen i den senaste utgåvan av den ansedda tidskriften Journal of the American Chemical Society. Resultateten överraskar alla medverkande forskare.
Fredrik Almqvist, professor i organisk kemi, har tidigare tillsammans med kollegor vid Washington University i St. Louis och Michigan University utvecklat en molekyl, FN075, som bromsar bakteriers infektionsförmåga. Denna molekyl blockerar tillväxten av och funktionen hos de hårliknande utskott som bakterier använder sig av för att kunna orsaka infektioner. Även om molekylen i dag inte används i något läkemedel, skulle den avväpnande principen kunna ha stor betydelse i den framtida kampen mot antibiotikaresistens.
Intressant nog är bakteriers hårliknande utskott uppbyggda enligt samma princip som hos amyloida proteiner, felveckade proteiner som ansamlas i nervsjukdomar som Parkinsons sjukdom och Alzheimers. – Vi testade därför om FN075 också kunde bromsa bildandet av amyloider hos ett protein som är inblandat i Parkinsons sjukdom. Men istället visade det sig att molekylen påskyndade bildandet av amyloida strukturer, berättar Pernilla Wittung-Stafshede, professor i biologisk kemi och samordnare av projektet. Samma lilla molekyl kan alltså ha helt motsatta effekter beroende på vilket protein den möter eller i vilken omgivning den befinner sig i. Studien visar därför att det är viktigt att testa vilka eventuella sidoeffekter nya substanser kan ha på amyloida proteiner. – Det verkar vara en fin balans mellan vilka aktiviteter den här typen av substanser hämmar och vilka aktiviteter de triggar i gång, förklarar Pernilla Wittung-Stafshede.
Hon konstaterar att det är för tidigt att säga om effekterna på de amyloida proteinerna är positiva eller negativa ur ett medicinskt perspektiv. Däremot står det klart att molekyler som FN075 är viktiga forskningsverktyg för att förstå den här typen av komplicerade processer.
De nya resultaten har inspirerat forskarna i hur de ska gå vidare med att designa och använda små molekyler som kan påverka amyloidbildning.
– Kanske hjälper en del av kroppens egna små metaboliter till att trigga amyloidbildning i nervsjukdomar som Parkinsons sjukdom och Alzheimers, frågar sig Fredrik Almqvist, och berättar att de nu kommer att följa upp detta spår.
Forskningen är utförd vid Kemiskt Biologiskt Centrum, KBC, och Umeå Centre for Microbial Research, UCMR vid Umeå universitet och bygger på den samlade expertisen hos kemisterna Pernilla Wittung-Stafshede, Magnus Wolf-Watz och Fredrik Almqvist. Huvuddelen av studien är genomförd av postdoktorerna Istvan Horvath, Christoph F. Weise och Emma Andersson. Med hjälp av Kemiskt-biologiskt centrums plattform för kärnmagnetisk resonans, NMR, har forskarna kunnat studera proteiner på atomnivå.
Pernilla Wittung-Stafshede, professor i biologisk kemi, Kemiska institutionen Kemiskt Biologiskt Centrum KBC, Umeå universitet Telefon: 090-7865347
E-post: pernilla.wittung@chem.umu.se
Pressbild Fredrik Almqvist, professor i organisk kemi, Kemiska institutionen Kemiskt Biologiskt Centrum KBC och Umeå Centre for Microbial Research UCMR Umeå universitet Telefon: 090-7866925
E-post: fredrik.almqvist@chem.umu.se
Pressbild Magnus Wolf-Watz, docent i kemi, Kemiska institutionen Kemiskt Biologiskt Centrum KBC, Umeå universitet Telefon: 090-786 76 90
E-post: magnus.wolf-watz@chem.umu.se
Pressbild
Istvan Horvath, Christoph Felix Weise, Emma K. Andersson, Erik Chorell, Magnus Sellstedt, Christoffer Bengtsson, Anders Olofsson, Scott J. Hultgren, Matthew R Chapman, Magnus Wolf-Watz, Fredrik Almqvist, and Pernilla EL Wittung-Stafshede. Mechanisms of protein oligomerization: Inhibitor of functional amyloids templates α-synuclein fibrillation. Journal of the American Chemical Society 2012. DOI: 10.1021/ja209829m. 2012-02-09.
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja209829m
Text: Eva-Maria Diehl/Karin Wikman
Redaktör: Karin Wikman
