Årets Nobelpris belönar viktiga upptäckter om hur cellens transportsystem är organiserat och priset delas lika mellan de tre pristagarna.
Trafiksystem i kroppen
Varje cell i vår kropp är en molekylproducerande fabrik vars uppgift är att skicka dessa molekyler till olika platser i kroppen. Upptäckten som de tre forskarna står bakom är hur dessa molekyler transporteras och hur de kan transporteras till rätt plats i cellen vid rätt tidpunkt.
Det är ett sofistikerat maskineri som man har klarlagt och det kastar även ett ljus på det faktum att om maskineriet störs kan det få allvarliga konsekvenser för vår hälsa. Till exempel orsaka att vi drabbas av diabetes och sjukdomar i nerv- och immunsystem.
Trafikstockning i cellen
Vesiklar är små paket som molekylerna transporteras i. Redan på 70-talet bestämde sig Randy Schekman för att studera transportmaskineriets genetiska reglering, alltså förmågan att transportera molekylerna rätt. Förenklat kan man säga att han kartlade trafikledarna av dessa “molekylpaket”, vesiklarna.
Randy Schekman upptäckte även att om trafikmaskineriet inte fungerade berodde det på defekta jästceller. Det ledde till att vesiklarna hopade sig i vissa delar av cellen. Orsaken bakom detta är genetisk och Randy Schekman identifierade tre kategorier av gener som alla tre reglerade och kontrollerade vesikeltrafiken i cellen.
Rätt last på rätt plats
Precis som Randy Schekman var James Rothman intresserad av cellens transportsystem. Hans fokus låg på att ta reda på hur vesiklarna levererade sin last på rätt plats. Det han upptäckte var ett proteinkomplex som möjliggjorde för vesiklarna att smälta samman med andra membraner i cellen. Den här processen kan i det närmaste beskrivas som blixtlåsliknande, det vill säga att vesikelns last “låstes in”. Det faktum at dessa proteiner binder varandra, själva “inlåsningen” garanterade att vesikelns last levererades till rätt plats i cellen.
Rothmans forskning kunde även knytas till Schekmans och tillsammans konstaterades att vesikeltransportsystemet utvecklades tidigt under evolutionen och det öppnade för en ny förståelse av cellens transportmaskineri.
Frisättning av substanser
Vesiklarna, som transporterar molekylerna, tillåts bara tömma sitt innehåll när en nervcell i hjärnan signalerar till sina ”grannceller”. Då frisätts vesiklarna via det protein som upptäcktes av Rotham och Schekman. Hur den här processen kunde vara så precis, det ville Thomas Südhof ta reda på, alltså hur lasten kunde levereras vid rätt tidpunkt.
Genom att söka efter kalciumkänsliga proteiner i nervcellerna kunde han under 90-talet identifiera ett maskineri av proteiner som reagerade på ett inflöde av kalcium och på så vis dirigerade närbelägna proteiner till att binda vesiklarna till cellens yttremenbram. Det i sin tur ledde till att ”blixtlåset” öppnades och signalsubstanserna frigjordes. Med andra ord kunde man nu se hur molekylerna transporterades till rätt plats i cellen vid rätt tidpunkt.
Fundamental process
Nobelförsamlingen vid Karolinska institutet skriver i ett pressmeddelande att de tre forskarna har upptäckt en fundamental process i cellen. En upptäckt som förändrat förståelsen för hur molekyler transporteras till rätt plats vid rätt tidpunkt, i cellen och ut ur den.
Man kan även se att störningar i den här trafiken förekommer vid en rad sjukdomar, exempelvis neurologiska och immunologiska sjukdomar och diabetes.
Källa: Nobelförsamlingen vid Karolinska Institutet
