大象传媒

NAT familien

N-terminal acetyltransferaser (NATer) er enzymer som gir en kjemisk endring i proteiner ved 氓 sette p氓 en acetylgruppe p氓 den ene enden, kalt proteinets N-terminus. Denne prosessen kalles N-terminal acetylering og skjer med omlag 80% av de av cellens proteiner som finnes l酶selig i cytoplasma. Det er hittil identifisert seks medlemmer i NAT familien. Disse kalles NatA, NatB, NatC, NatD, NatE og NatF.

听

NATene har viktige oppgaver i cellene med betydning for v氓r fysiologi

Den fysiologiske betydningen av N-terminal acetylering er blitt 氓penbar听gjennom nylig oppdagede sykdommer som skyldes genetiske feil eller mangler i NAT enzymene. Men fremdeles vet man lite om hvordan NAT enzymene utf酶rer disse oppgavene p氓 molekylniv氓. Thomas Arnesens forskningsgruppe (NAT gruppen) ved Molekyl忙rbiologisk institutt har som m氓l 氓 l酶se denne g氓ten. Forsker Henriette Aksnes og hennes kolleger i NAT gruppen har i en ny vitenskapelig publikasjon i tidsskriftet Cell Reports p氓vist at N-terminal acetylering skjer nesten like ofte med proteiner som sitter i membranene i cellens og presenterer samtidig den f酶rste organelleassosierte NATen, NatF (ogs氓 kalt Naa60).

听

NAT gruppen beskriver den f酶rste organelle NATen

Frem til nylig kjente man kun til cytosoliske NATer. Arnesens gruppe begynte 氓 lete etter en organelleassosiert NAT for flere 氓r siden. Etter 氓 ha studert en rekke kandidater ved hjelp av avansert mikroskopi oppdaget de at NatF hadde et distinkt lokaliseringsm酶nster som var drastisk ulikt de fem andre NATene. Aksnes fikk oppgaven 氓 karakterisere NatF som en del av sitt PhD-prosjekt. Hun disputerte i Februar 2014 og avhandlingen ble bel酶nnet med fjor氓rets ZONA pris.

听

Samarbeid om ny protein-GPS i forskningsprogrammet ProtMetD

鈥漀atF ble raskt mitt favorittprotein og jeg tilbrakte mange timer i m酶rket p氓 mikroskoprommet der jeg studerte denne interessante og uvanlige NATen鈥�, forteller Henriette. 鈥漇氓 snart vi hadde oppdaget at NatF var den f酶rste membranassosierte NATen, begynte vi 氓 lure p氓 om den arbeidet inni organellen eller mot cellens cytosol鈥�. Flere mikroskopibaserte studier, inkludert en nyutviklet metode kalt PROMPT (PROtease assay for Membrane Protein Topology), viste at NatF befant seg p氓 den cytosoliske siden av de intracellul忙re membranene. 鈥滵enne metoden er utviklet av Marc Niere og kolleger i Mathias Zieglers forskningsgruppe, og et produktivt samarbeid ble initiert i forskningsprogrammet ProtMetD da vi forstod at de trengte et ukarakterisert protein til 氓 demonstrere PROMPT metodologien鈥�. Denne metoden kan brukes b氓de som et posisjoneringssystem og som et GPS-sporingssystem for proteiner inne i en celle. I motsetning til mer konvensjonelle metoder som kan fortelle hvor i cellen et protein er, s氓 kan PROMPT ogs氓 si noe om hvor det har v忙rt. PROMPT er en videreutvikling av en metode som tok form ved MBI for vel 10 氓r siden.

听

NatF foretrekker transmembrane proteiner

De ulike medlemmene i NAT familien skiller seg fra hverandre ved at de har ulik substratspesifitet, det vil si at de gjenkjenner og acetylerer ulike proteiner basert p氓 aminosyresekvensen i de N-terminale endene av proteinene. I samarbeid med Petra Van Damme og Kris Gevaert ved ) bruker vi en avansert metode, kalt , for 氓 identifisere NATenes substrater. Metoden har tidligere v忙rt benyttet til 氓 bestemme substratspesifiteten til de andre NAT enzymene. Det unike med analysen av NatF var at kun transmembrane proteiner, alts氓 de som sitter fast i cellemembranene, ble plukket opp. Med disse resultatene ble det vist at N-terminal acetylering er vanlig ikke bare blant cytoplasmiske proteiner, men ogs氓 blant membranbundne proteiner.

听

Videre arbeid: NatF holder Golgiapparatet sammen, men hvordan?

鈥滻 tillegg til 氓 v忙re lokalisert til Golgiapparatet antyder ogs氓 funnene v氓re at NatF har en funksjon for opprettholdelse av Golgi apparatet sin struktur. Golgi er den organellen som forbereder og dirigerer proteiner som skal skilles ut av cellene. Ved 氓 hemme uttrykkingen av NatF, observerte vi at Golgi ble fragmentert. Vi tror at dette skyldes manglende N-terminal acetylering av et eller flere proteiner som er betydningsfulle for Golgi.鈥� Henriette ser frem til 氓 g氓 dypere inn i NatF sine cellul忙re funksjoner sammen med medforfatterne PhD-student Marianne Goris og forsker Micha毛l Marie som har en spesiell interesse og erfaring med Golgi. 鈥滶tter hvert som bitene kommer p氓 plass h氓per vi 氓 komme n忙rmere en forklaring p氓 hvorfor NAT enzymene er s氓 viktige for b氓de celler og organismenes fysiologi. Vi vet allerede at NatF er regulert og har en mulig rolle ved minst to ulike sykdommer og dette f酶lges opp i videre studier.鈥�

听

Studien er publisert i det vitenskapelige tidsskriftet .

听

NAT gruppens forskning mottar st酶tte fra , , , og .

听

听

听

听

听

听

听

听

听

听