Varpa skýrara ljósi á prótín sem stjórnar myndun sortuæxla
Vísindamenn við Lífvísindasetur Háskóla Íslands hafa ásamt samstarfsfólki við European Molecular Biology Laboratory (EMBL) í Hamborg afhjúpað hvernig stjórnprótínið MITF, sem gegnir lykilhlutverki við myndun sortuæxla, tengist öðrum stjórnprótínum. Niðurstöðurnar birtust nýverið í vísindatímaritinu Nucleic Acids Research og eru nýr áfangi í baráttunni við þennan illvíga sjúkdóm.
Stjórnprótínið Microphthalmia associated transcription factor (MITF) er svonefndur umritunarþáttur og tilheyrir hópi svokallaðra bHLHZip-umritunarþátta. Þeir bindast DNA í frumum sem tvennd og stjórna framleiðslu gena. MITF-prótínið gegnir lykilhlutverki við þroskun litfruma, frumanna sem framleiða litarefnið melanín sem ákvarðar lit á húð, hári og augum, og í þeim ferlum þegar húð okkar verður dekkri í mikilli sól. Prótínið stjórnar líka myndun sortuæxla, hættulegustu tegundar húðkrabbameina, en rekja má þrjú af hverjum fjórum dauðsföllum af völdum húðkrabbameins til þeirra. Það er því til mikils að vinna að varpa frekara ljósi á það hvernig MITF starfar en með því aukast möguleikar á því að finna lækningu við þessari tegund krabbameina.
Rannsóknahópur undir forystu Eiríks Steingrímssonar, prófessors í sameindalíffræði við Lífvísindasetur Háskóla Íslands, hefur um árabil beint sjónum sínum að MITF og hlutverki þess og byggingu. Eiríkur hefur átt afar gott samstarf við Margréti Helgu Ögmundsdóttur, dósent við Læknadeild, og Matthias Wilmanns, stjórnanda EMBL í Hamborg, í rannsóknunum. Saman hafa þau og fleira samstarfsfólk m.a. varpað skýrara ljósi á byggingu MITF-stjórnprótínsins, þ.e. hvernig einstök atóm þess tengjast innbyrðis og við DNA-sameindina.
„Rannsóknastofa mín við Háskóla Íslands hefur lengi unnið að því að greina hlutverk og starfsemi MITF-prótínsins. Mikilvægur liður í slíkum rannsóknum er að geta greint byggingu prótína þar sem stöðu allra atóma þess í rúmi er lýst og tengingum þeirra innbyrðis. Rannsóknastofa Matthíasar við EMBL býr yfir afar fullkominni aðstöðu til greiningu á byggingu prótína og því var það mikilvægt fyrir okkur að komast í samstarf við hann. Hér útbjuggum við stökkbreytt afbrigði af MITF og skoðuðum byggingu prótínsins og starfsemi og skiljum núna hvernig þetta prótín velur sér félaga til tvenndarmyndunar,“ útskýrir Eiríkur.
Nú hefur vísindahópurinn gengið skrefinu lengra og afhjúpað þá ferla sem stjórna því hvernig MITF-prótínið tengist öðrum prótínum og takmarkar tvenndarmyndun sína. bHLHZip-umritunarþættirnir eru margir og því hefur lengi verið spurning hvernig þeir ákvarða hvaða öðrum prótínum í þessari fjölskyldu þeir mynda tvennd með. Til þess að svara spurningunni rýndi rannsóknarhópurinn í sameindauppbyggingu stjórnprótínsins og innbyrðis tengingar milli tveggja MITF-prótínkeðja. Með því að fjarlægja ákveðið svæði í prótínunum bjuggu vísindamennirnir til nýja útgáfu af stjórnprótíninu MITF sem tengdist með öðrum hætti við aðra bHLHZip-umritunarþætti en fyrri útgáfan af því. Þetta svæði, sem kallað er „stammer“, er því nauðsynlegt til að takmarka tvenndarmyndun MITF við nokkur prótein í bHLHZip-fjölskyldunni.
„Rannsóknastofa mín við Háskóla Íslands hefur lengi unnið að því að greina hlutverk og starfsemi MITF-prótínsins. Mikilvægur liður í slíkum rannsóknum er að geta greint byggingu prótína þar sem stöðu allra atóma þess í rúmi er lýst og tengingum þeirra innbyrðis. Rannsóknastofa Matthíasar við EMBL býr yfir afar fullkominni aðstöðu til greiningu á byggingu prótína og því var það mikilvægt fyrir okkur að komast í samstarf við hann. Hér útbjuggum við stökkbreytt afbrigði af MITF og skoðuðum byggingu prótínsins og starfsemi og skiljum núna hvernig þetta prótín velur sér félaga til tvenndarmyndunar,“ útskýrir Eiríkur.
Tengingar milli vísindahópa, sem vinna að svipuðum rannsóknum, þvert á landamæri geta orðið kveikja mikilvægra uppgötvana eins og sagan geymir fjölmörg dæmi um. Eiríkur segir að fyrir lítið land eins og Ísland, þar sem vísindamannasamfélagið er fámennt, skipti slíkar tengingar gríðarmiklu máli. Rannsóknasamstarf Eiríks, sem nýverið var kjörinn formaður stjórnar EMBL, og Matthiasar spannar rúman áratug og hefur verið afar gjöfult en um það má lesa nánar á vefsíðu EMBL.
