Forskere avslører cellenes hemmelige trafikknettverk

Det høres ut som science fiction, men inne i kroppen din foregår det en logistikkoperasjon så presis at selv verdens beste transportselskaper ville blitt misunnelige. Nå har forskere for første gang laget et fullstendig kart over hvordan kroppens lipider – de livsviktige fettmolekylene – faktisk fraktes rundt inne i cellene våre.

Og ifølge forskerne minner systemet mer om privatsjåfører enn offentlig transport.

Et skjult system ingen har forstått – før nå

Lipider er best kjent som kroppens energireserver, men de er også byggesteinene i membranene som gir cellene struktur og orden. For at en celle skal fungere, må disse lipidene havne på helt riktig sted til helt riktig tid. Frem til nå har det vært et av biologiens store logistikk-mysterier.

"Celler inneholder tusenvis av lipider. Hvis de plasseres feil, kan konsekvensene bli alvorlige", sier Nathalie Reuter, professor i beregningskjemi ved Universitetet i Bergen.

Nå viser en ny studie publisert i Nature at lipider ikke flyter fritt rundt i cellen, slik mange trodde. I stedet fraktes de av spesialiserte proteiner som fungerer som små, selektive sjåfører med bestemte ruter.

Det første store kartet over lipidtransport

Forskerne fra Universitetet i Genève, EMBL og Universitetet i Bergen har analysert hundrevis av kombinasjoner av lipider og transportproteiner. Resultatet:
Et storskala kart over cellens indre trafikk – og hvem som frakter hva.

Til sammen analyserte teamet 35 transportproteiner, hvor mange av dem hadde ukjente funksjoner fram til nå.

Reuter beskriver oppdagelsen slik:

"Dette er første gang vi virkelig kan se trafikkmønsteret. Hvem frakter hva, og hvor."

Avanserte 3D-modeller avslører hvorfor sjåførene velger bestemte passasjerer

Mens de eksperimentelle forskerne kartla transportkjeden, brukte UiB-gruppen avansert molekylær modellering for å forklare hvorfor enkelte proteiner velger bestemte lipider.

Ved hjelp av detaljerte 3D-simuleringer på atomnivå kunne de se hvordan lipider passer perfekt inn i små lommer i proteinene – som en nøkkel i en lås.

"Disse prosessene er for små og for raske til å ses direkte. Uten simuleringer hadde vi aldri forstått dette", sier Reuter.

En oppdagelse som kan endre sykdomsforståelsen vår

Lipidtransport er ikke bare et nerdete cellefenomen – det har stor betydning for helsen. Feilplassert eller feilregulert lipidtransport er koblet til:

• genetiske sykdommer
• metabolske lidelser
• nevrodegenerative tilstander

Med det nye kartet i hånden kan forskere nå begynne å stille helt nye spørsmål – og kanskje finne nye måter å gripe inn i sykdomsmekanismer på.

"Vi er fortsatt i startfasen, men dette endrer hvilke muligheter vi har. Det åpner et helt nytt landskap", sier Reuter.