Klorid-kanal i muskelceller giver ny viden om muskelsygdomme

Der bliver hele tiden transporteret ioner ind og ud af vores celler, hvilket er med til at regulere en række essentielle cellulære processer. Denne transport medieres af en række ionselektive membranproteiner, de såkaldte ionkanaler. Derfor er der stor fokus på at forstå, hvordan de fungerer helt nede på det atomare niveau. Denne forståelse er nu kommet et stort skridt nærmere for muskelceller.

Et interdisciplinært hold af forskere fra Det Natur- og Biovidenskabelige samt det Sundhedsvidenskabelige Fakultet på Københavns Universitet har i et nyt studie kortlagt strukturen på en kanal, der transporterer klorid ind i vores muskelceller. Detaljerede strukturer som den kan give afgørende information til at forstå, hvordan kanalen bliver reguleret, og kan dermed optimere udviklingen af behandlinger af vigtige sygdomme som ALS, SMA eller Myasthenia gravis.

”Mutationer i denne kanal forårsager neuromuskulære sygdomme, som for eksempel ALS; en sygdom som de fleste kender fra den afdøde fysiker Stephen Hawking. Det er tidligere vist, at man ved at blokere kanalen kan lindre symptomerne på ALS.  Ud over det vigtige grundvidenskabelige bidrag til forståelse af muskelfysiologi, vil den nye struktur kunne anvendes til at udvikle nye lægemidler, der specifikt kan blokere kanalen,” siger Per Amstrup Pedersen, Biologisk Institut.

Elektron-bestråling
Efter at have produceret den humane kloridkanal i gensplejsede bagegær celler, har forskerne undersøgt proteinet med den ultramoderne teknologi, man kalder et kryo-elektronmikroskop. Denne revolutionerende teknologi anvender elektronstråler til at bestemme 3D-strukturen af biologiske molekyler.

I dette tilfælde har forskerne taget, hvad man kan kalde et 3D fotografi af klorid-kanalen isoleret fra bagegær celler. Den slags visualiseringer er vigtige for at understøtte udviklingen af lægemidler, fordi man kan fokusere på de typer af medicin, der specifikt kan binde sig til netop den 3D struktur.

Studiet er støttet af Innovationsfonden.  

Det nye studie er offentliggjort i det anerkendte videnskabelige tidsskrift PLOS Biology. Læs den videnskabelige artikel: ”Structure of the human ClC-1 chloride channel”.