Synergi på Nørre Campus

Projektet SYNERGY åbner op for et helt nyt interdisciplinært samarbejde på flere niveauer. Fire forskere er gået sammen i et fagligt netværk på tværs af fakulteterne for at løfte et forskningsfelt, som hidtil har været et stort set uberørt område inden for struktur- og cellebiologi. Og Novo Nordisk Fonden har set mulighederne i samarbejdet og har netop støttet projektet med 15 mDKK.

Projektet hedder SYNERGY – og navnet spænder over dels at skabe synergi mellem forskningsgrene og dels over det fokus der er på synergien mellem de biologiske makromolekyler, når de mødes i menneskets celler. 

Cellemembraner med afgørende funktioner
Alle celler i kroppen er omkranset af en cellemembran. Membranen er udstyret med forskellige (membran)proteiner, som fungerer som en slags døre, der kan åbne og lukke for signaler i og udenfor cellen, ligesom et stort antal andre proteiner har kort- eller længerevarende funktionel kontakt med membranen. I årtier har man udforsket disse proteiner, der er bundet i cellemembranen, og man kender mange så godt, at meget medicin netop af målrettet disse 'indgangsdøre' til cellen, sådan at man medicinsk kan åbne op eller lukke ned for specifikke signaler til og fra cellerne.

Der er stadig et væld af udfordringer i behandling af en række alvorlige sygdomme, og forskerteamet bag SYNERGY vil nu slå sin forskning sammen på områder, der kan udvide vores viden om membranproteiner og membran-vekselvirkende proteiner og finde ud af, om proteinerne og membranen måske samarbejder langt mere komplekst end tidligere antaget, blandt andet med fedtkomponenterne i cellens membran. Forskergruppen fortæller at såvel protein som membran ikke har en enkelt velbeskrevet 3-dimensionel form, men derimod kan indtage et utal af forskellige tilstande, som fluktuerer over tid. Og som om denne grad af kompleksitet ikke er nok, så arbejder gruppen ud fra den antagelse, at disse vanskeligt definerbare strukturer ændrer form i et synergetisk samspil, når de interagerer, og at disse dynamiske tilstande er helt centrale for at forstå proteinernes funktion. Hvis man lærer (membran)proteinernes strukturer og fluktuationer endnu bedre at kende, og forstår hvorledes et dynamisk samspil mellem membran og protein er funktionsskabende, vil det åbne op for nye og mere effektive behandlingsmetoder. 

Interdisciplinært samarbejde
- Det bliver en særlig brobygning mellem fagligheder. Vi kender hinanden og har en god indsigt i hinandens forskningsområder, og vi tager afsæt dér, hvor vi hver især befinder os rent forskningsmæssigt lige nu, siger professor Birthe B. Kragelund, Biologisk Institut, som står i spidsen for forskningsprojektet. Og så bliver det let at samarbejde – vi har jo arbejdsplads lige ved siden af hinanden.

Udover professor Birthe B. Kragelund, Biologisk Institut med ekspertise inden for proteiners struktur og funktionalitet (NMR-analyse) deltager professor Stine Falsig Pedersen, Biologisk Institut med speciale inden for cellebiologiske studier af membranproteiner, lektor Bente Vestergaard, fra PHARMA, som ser proteinernes struktur og dynamik med sin lægemiddelvidenskabelige baggrund, og sidst i quadrumviratet bidrager professor Lise Arleth fra Niels Bohr Institutet med sin biofysiske tilgang.  

- Dette tværfakultære samarbejde indtager et ukendt territorium. Projektet SYNERGY forener  grundvidenskabelige ideer, metoder og viden fra kemi, biologi, fysik og biokemi på en helt ny måde. Det bliver særdeles spændende at følge processen i projektets 3-årige periode. Jeg tror, at SYNERGY kan blive et eksempel på en type af tværvidenskabelighed, som fremover bliver afgørende for, at vi kan finde løsninger til langt flere af de udfordringer, der venter os i fremtiden, siger dekan John Renner, Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet.

Med et nyt syn på hvorledes proteiner spiller sammen med cellens omgivende membran, og hvordan denne synergetiske og meget dynamiske sameksistens af lipid og protein i membranen er funktionsgivende, har projektet perspektiver for adskillige samfundsmæssige udfordringer. Indenfor hjerte-kar sygsomme, cancer og Alzheimers’, der hvert år rammer en stor gruppe danskere, afhænger normalfunktionerne netop af en dynamisk vekselvirkning mellem protein og membran. Gennem SYNERGYs interdisciplinære og samspillende tilgang vil hidtil ukendte egenskaber kunne kortlægges og adresseres på alle niveauer fra det enkelte atom til hele cellesystemer med nye behandlingsmetoder i sigte.

SYNERGY består af

Professor Birthe B. Kragelund, Biologisk Institut
NMR spektroskopi. Forsker i proteinstrukturer og funktionelle proteiner med speciale i proteinfoldning og interaktioner mellem proteiner. I de senere år har fokus været på de ustrukturerede proteiner – herunder funktioner og dysfunktioner, i særdeleshed i forbindelse med membranproteiner.

Professor Lise Arleth, Niels Bohr Instituttet
Eksperimentel biofysik. Ekspert i røntgenstråling og neturonspredning i relation til biomolekylære strukturer. Lise Arleth arbejder blandt andet med at indhente strukturelle og dynamiske informationer om membranproteiner i opløsninger (ex. TF/factor VIIa kompleks) over membraner.

Lektor Bente Vestergaard, Institut for Lægemiddeldesign og Farmakologi
Proteinkrystallografi, røntgen og strukturbiologi. Arbejder i dag med proteiner med lægemiddelvidenskabeligt fokus, ved demonstrationer af 3D-strukturer af proteinsystemer, kompleksitet og hvordan misfolding af proteiner kan føre til specifikke sygdomme.

Professor Stine Falsig Pedersen, Biologisk Institut
Cellebiolog med speciale i pH-regulerende transportproteiner (pH, signalering, komplekse cellesystemer) – herunder NHE1 struktur og funktion i den normale celle og i relation til cancer.

Projektet er støttet af Novo Nordisk Fonden http://www.novonordiskfonden.dk/da/bevillingslister?field_date_value%5Bvalue%5D%5Byear%5D=&field_date_value_1%5Bvalue%5D%5Byear%5D=&field_related_center_tid=123&keys

Kontakt

Professor Birthe B. Kragelund, Biologisk Institut, mail: bbk@bio.ku.dk, tlf. 20860264
Helle Blæsild, kommunikation, Biologisk Institut, mail: helleb@bio.ku.dk, tlf. 28752065