lu.se

Medicinska fakulteten

Lunds universitet

Nyupptäckt cellskelett gynnar cancerutveckling

2018-08-15

Forskare vid Lunds universitet har upptäckt ett cellskelett som ger struktur åt mitokondrierna, cellens energifabriker. Skelettet är nödvändigt för mitokondriernas funktion, men forskarna fann även att cancerceller utnyttjar skelettet för att kunna bibehålla sin cellandningsförmåga - och därigenom överleva.

bild cellskelett
Bilden visar det nyupptäckta mitokondrieskelettet, här hos en tumörcell. Cellen har odlats fram från en cellinje av osteosarkom, en cancersjukdom som oftast drabbar barn och unga. Det gröna på bilden är det nyupptäckta cellskelettet, det blå är cellens arvsmassa. Bild: Maria Alvarado-Kristensson

– Det cellskelett vi upptäckte i mitokondrierna fungerar ungefär som ett armeringsnät och hjälper till att bibehålla cellens uppbyggnad och bidrar till stabiliteten i cellens olika rum. Det gör att olika molekyler lättare kan ta sig runt i cellen, säger Maria Alvarado Kristensson, docent och forskare i molekylär patologi vid Lunds universitet.

Det var när forskarna i mikroskop studerade proteinet gamma-tubulin, som är viktigt för cellens livscykel, som de reagerade på att proteinet fanns på så många olika ställen i de tumörceller de studerade.

maria alvarado kristensson

– Gamma-tubulin är ett ”klistrigt” protein och en del trodde först därför att det vi såg i mikroskopet var en kontaminering, en slags förorening, av proverna. Men det stämde inte för när vi tog bort det här proteinet från cellen, så dog den. Det kunde alltså inte enbart vara en kontaminering, utan något som har en viktig funktion för cellens överlevnad. 

Det forskarna såg var i själva verket det hitintills okända cellskelettet.

Forskarna visade också att gamma-tubulinet är involverat i mer än att etablera cellskelettet åt mitokondrierna. Mitokondrierna använder även proteinet för att bygga vägar inuti cellen som kopplar samman cellkärnan och cellinnehållet med insidan av mitokondrierna. Vägarna används bland annat för att transportera molekyler in och ut ur mitokondrierna.

Forskarna tror att en av gamma-tubulinets funktioner är att underlätta för andra proteiner och molekyler att röra sig i membranet, en rörelse som är nödvändig för tillverkning av energi och som i slutändan påverkar cellens andningsförmåga.

– Det är sedan tidigare känt att gamma-tubulin spelar en betydande roll vid tumörutveckling och många tumörer har förhöjda värden av gamma-tubulin, vilken gynnar deras överlevnad. Att vi nu sett att proteinet även är involverat i att bygga upp mitokondriernas skelett och att cellen utan detta skelett dör, kan ha betydelse när man utvecklar nya strategier mot cancer, menar Maria Alvarado Kristensson, som tillsammans med sin forskargrupp försöker utveckla nya läkemedel mot cancer som riktas just mot gamma-tubulin.

Kontakt: Maria Alvarado Kristensson, docent molekylär patologi, Institutionen för Translationell Medicin, Lunds universitet, 040-33 83 91, maria.alvarado-kristensson@med.lu.se

Publikation
 "The GTPase domain of gamma-tubulin is required for normal mitochondrial function and spatial organization."
 Lisa Lindström, Tongbin Li, Darina Malycheva, Arun Kancharla, Helén Nilsson, Neelanjan Vishnu, Hindrik Mulder, Martin Johansson, Catalina Ana Rosselló & Maria Alvarado-Kristensson
 Nature Communications Biology http://www.nature.com/articles/s42003-018-0037-3

Kortfakta mitokondrier
 Innanför cellens membran, i den trögflytande vätskan som kallas cytoplasma och där bland annat vårt DNA flyter omkring, finns även cellens energifabrik: mitokondrierna. Mitokondrierna bär på en egen arvsmassa, men är beroende av värdcellen för att kunna producera energi. Mitokondrier finns i många celler, hos människa, djur och växter – och även i tumörens celler.

Studien har finansierats med stöd av Skånes universitetssjukhus I Malmö, Cancerfonden, Barncancerfonden, Crafoordska stiftelsen och Novo nordisk Fonden

Tove Smeds