Kartläggning av proteiner med ny analysmetod delas i öppen databas

Forskare vid Karolinska Institutet och SciLifeLab har utvecklat en ny analysmetod som kartlägger var i cellen proteiner befinner sig och sammanställt informationen i en databas tillgänglig för forskare i hela världen. Analysmetoden, som beskrivs i en publikation i tidskriften Molecular Cell, kan även ge fördjupad kunskap om störd cellfunktion vid cancer och andra sjukdomar.

Varje cell i kroppen är uppbyggd av tusentals olika proteiner, perfekt organiserade för att cellen, och i förlängningen våra kroppsorgan, ska fungera optimalt. Cellerna kan jämföras med avancerade fabriker i miniatyr, där varje protein har sin givna funktion och plats.

Proteiner på cellytan används för att cellen ska kunna kommunicera med sin omgivning. Andra proteiner i cellkärnan kan kopiera arvsanlaget eller skydda det från skador. I mitokondrierna producerar proteiner energi till cellen medan proteiner i proteasomerna, cellens sopstationer, bryter ner proteiner som inte längre behövs och så vidare. Komplexiteten är enorm.

Kartlagt var i cellen proteinerna befinner sig

I en ny publikation har forskarna med hjälp av en egenutvecklad analysmetod baserad på masspektrometri kartlagt var i cellen proteinerna befinner sig och sammanställt informationen i en stor databas. Databasen kommer nu att kunna användas av forskare i hela världen, som söker information om proteiner vars funktion ännu är okänd.

– Metoden som vi har utvecklat kan även användas för att studera om olika sjukdomar, som till exempel cancer, beror på att vissa proteiner befinner sig på fel ställe och därmed stör cellens normala funktion. Det går också att studera hur cellens proteiner förflyttar sig från en plats till en annan när cellens omgivning ändras, säger Janne Lehtiö, professor vid institutionen för onkologi-patologi, Karolinska Institutet, som lett studien.

Proteinförflyttning viktig information

Ett exempel på det senare är att forskarna studerat hur ett tiotal proteiner direkt flyttar sig när cancerceller behandlas med specifika läkemedel. Detta ger viktig information om vilka proteiner som är involverade i cellens svar på behandlingen och därmed kunskap om läkemedlets verkningsmekanismer.

– Metoden möjliggör också för att den publicerade databasen kan expanderas med hjälp av andra forskare runt om i världen. Allt för att ännu bättre kartlägga cellens arkitektur och proteinernas funktioner, säger Lukas Orre, forskare vid institutionen för onkologi-patologi, Karolinska Institutet, studiens försteförfattare.

Kompletterar Human Protein Atlas

Tillsammans med forskningsprojektet Human Protein Atlas, inriktat på att systematiskt kartlägga det mänskliga proteomet (nätverk av proteiner), ger studien en ökad förståelse av cellen och en omfattande karta av cellens proteiner.

Databasen: subcellbarcode.org

Studien finansierades med stöd av Stiftelsen för strategisk forskning, Cancerfonden, Vetenskapsrådet, Barncancerfonden, AstraZeneca, Radiumhemmets Forskningsfonder och Stockholms läns landsting.

Publikation

”SubCellBarCode: Proteome-wide mapping of protein localization and relocalization”
Lukas Minus Orre, Mattias Vesterlund, Yanbo Pan, Taner Arslan, Yafeng Zhu, Alejandro Fernandez Woodbridge, Oliver Frings, Erik Fredlund och Janne Lehtiö.
Molecular Cell online 3 januari 2019.