Jörgen Malmquist
Den i år belönade forskningsinsatsen gäller den nedbrytning av proteiner som sker i levande organismers celler, till skillnad från den nedbrytning av proteiner som sker i matspjälkningen. Priset delas av Aaron Ciechanover och Avram Herskho, båda verksamma i Israel, och Irwin Rose, USA, ”för upptäckten av ubikvitinmedierad proteinnedbrytning”.
Nedbrytningen sker dels när celler dör, dels som ett led i den ständiga omsättningen av proteinmolekyler – de bryts ned och ersätts av nya som cellerna producerar. Vissa av de här processerna har en viktig specifik funktion. Exempelvis krävs en ordnad nedbrytning av vissa proteiner för att celldelning ska fungera normalt, för att gener ska kunna avläsas och för att utsortering av celler genom programmerad celldöd (apoptos) ska fungera.
De tre forskarna har, med början på 1970-talet, steg för steg avslöjat ett komplext cellmaskineri där ubikvitin svarar för märkning av proteinmolekyler och proteasomer för deras nedbrytning. Termen ubikvitin är bildad av ett latinskt ord som kan översättas ’finns överallt’. Ubikvitin är i sig självt en proteinmolekyl. Efter att en sådan har reagerat med tre olika enzymer (E1–E3) har den bundit sig till en molekyl av ett visst målprotein. Processen upprepas så att målproteinet får en ”märkning” bestående av en kedja av ubikvitinmolekyler. Det existerar flera hundra olika E3-enzymer, vilket gör att det finns en urvalsmekanism när märkningen sker.
Ubikvitinmärkningen medför att proteinet fångas in av en proteasom, ett stort molekylkomplex som har formen av en cylindrisk partikel, varav det finns många i varje cell. Termen proteasom kommer av proteas (ett proteinnedbrytande enzym) och soma (’kropp’, ’partikel’). Ubikvitinet knipsas av och målproteinet dras in i proteasomen, där det med hjälp av olika proteaser bryts ned till små fragment, som släpps ut från proteasomen för att till slut brytas ned av andra enzymer till enskilda aminosyror.
Faktorer som påverkar ubikvitin–proteasom-systemet inverkar på viktiga processer av medicinsk betydelse. Vissa typer av papillomvirus har en roll i uppkomsten av livmoderhalscancer. Sådana virus har visat sig kunna framkalla ubikvitinering och därmed förstöring av p53, ett protein som har hämmande verkan på omvandling av normala celler till tumörceller. Vidare kan hämning av proteasomaktivitet leda till ökning av cellens innehåll av ”självmordsproteiner”, vilket kan utlösa celldöd. Proteasomhämmaren bortezomib har tagits i bruk som celldödande läkemedel vid tumörsjukdomen myelom.
Temaartikel ur Nationalencyklopedins årsbok 2004
Nobelpriset 2004: Kemi
http://www.ne.se/rep/nobelpriset-2004-kemi
Nationalencyklopedin, 2012-05-27
Kopiera källangivelse
