Painfully Energetic : A tale of two proteins potentially connected

Sammanfattning: Varje cell har ett membran som skapar en gräns mot omvärlden och skyddarcellen. Men cellen måste alltjämt utbyta viktiga molekyler med omvärlden för attöverleva. Därför finns specialiserade proteiner, som sitter i membranen och utgörportar i denna barriär. Denna avhandling fokuserar på två membranproteiner, enprotonpump och en jonkanal.Varje dag i våra liv använder vi hjärnan, muskler och hjärtat. Vart och ett av dessaorgan behöver energi. Energivalutan i kroppen kallas ATP (adenosintrifosfat), enliten molekyl som deltar i många reaktioner i kroppen. ATP-produktion är mycketkomplicerad och många olika enzymer är involverade. Nästan alla organismerutnyttjar flera stora proteinkomplex vilka är organiserade i en respirationsskedja. Ieukaryoter (t.ex. djur och växter) finns de i mitokondriernas membran, deorganeller som brukar kallas cellens kraftverk. Många sjukdomar, däriblandAlzheimers och Parkinsons, utvecklas på grund av defekter i mitokondrierna.Detta leder till energibrist i cellen. Därför är det viktigt att förstå funktion ochstruktur av energiproduktionsenzymen. Det största och första enzymet irespirationsskedjan heter komplex I. Komplex I består av en del som sitter imembranet och en annan vattenlöslig del som sticker ut från membranet. Man kanhitta andra proteiner i naturen som är väldigt lika enskilda delar av komplex I, ochförmodligen har komplex I evolverat från släktingar till dessa mindre proteinersom tillsammans har bildat ett stort proteinkomplex med nya funktioner. Vårt syftemed detta projekt var att karaktärisera dessa besläktade proteiner och testa om defortfarande har liknande funktioner.Den andra delen handlar om hur vi kan förnimma/känna av vår omvärld. Det ärlivsviktigt att vi kan detektera förändringar i omvärlden, t.ex. temperatur, trycketc. Vår kropp genomsyras av nervceller som är kopplade till det centralanervsystemet (hjärnan och ryggmärgen). Några nervceller har specialiseradejonkanaler, som kan aktiveras genom förändringar i temperatur, tryck ellerelektrisk spänning. Dessutom kan olika molekyler binda till jonkanaler ochaktivera dem. När en jonkanal aktiveras skickas en elektrisk impuls till centralanervsystemet och vi kan reagera. En av de specialiserade jonkanalerna heterTRPA1 och utgör temat för den andra delen i avhandligen. TRPA1 aktiveras avkalla och varma temperaturer och många olika molekyler (t.ex. från stark mat somwasabi och senap). Många människor lider av kronisk smärta, för vilket det saknasläkemedel utan biverkningar. Därför är TRPA1 ett attraktiv mål i utvecklingen avnya läkemedel. Av den orsaken är det viktigt att lösa proteinstrukturen, så att manförstår hur TRPA1 aktiveras. Vårt syfte med denna del av projektet var attundersöka och minimera en liten strukturell enheten av TRPA1, som fortfarandefungerar, för att lättare urskilja vilka strukturförändringar som sker vid aktiveringTRPA1.