Koenzymet NAD i menneskeceller: Hvor, når og hvorfor

På samme måte som kroppen vår er bygget opp av organer, er hver celle bygget opp av små organeller som hver har sine funksjoner. I cellekjernen finnes arvestoffet til cellene, mens mitokondriene er cellenes kraftverk. Organellene er omgitt av minst en membran laget av et dobbeltlag fosfolipider som utgjør en barriere som gjør at hver organelle kan skape sitt eget indre miljø. I membranen sitter det også proteiner som fungerer som transportører som regulerer passasjen av molekyler.

Kjemiske reaksjoner på cellenivå katalyseres av en type proteiner som kalles enzymer, men mange enzymer kan bare fungere i forbindelse med et koenzym -  dette er ofte et lite molekyl som enten kan avgi eller motta en kjemisk gruppe. Nikotinamid-adenin-dinukleotid (NAD) er et av de viktigste koenzymene og deltar i en rekke kjemiske reaksjoner, men er spesielt viktig i mitokondriene, hvor en kan finne inntil 70% av alt NAD i cellene. Enzymene som produserer og bruker NAD er således tilstede i de fleste organellene i forskjellig grad, men de underliggende mekanismene som regulerer fordelingen er foreløpig ufullstendig forstått. Med alderen faller NAD-nivået i cellene, og lavt NAD-nivå er sett på som medvirkende årsak til kreft og nevrodegenerative sykdommer.

I sitt doktorgradsarbeid har Magali VanLinden studert den subcellulære fordelingen av NAD og hvordan den skapes og opprettholdes i menneskeceller, samt hva som skjer dersom NAD-tilgjengeligheten i mitokondriene blir økt ved hjelp av genteknologiske metoder. Det ble vist at humane celler lager et mitokondrielt NAD reservoar ved hjelp av et enzym som kalles NMNAT3, i motsetning til planteceller der NAD produseres i cytosol og så transporteres inn i mitokondriene. Dersom man øker NAD-tilgjengeligheten i mitokondriene ved å introdusere en NAD-transportør, vil metabolismen endres og celleveksten hemmes. Videre studerte hun funksjonen av et NAD-avhengig protein (SIRT2) og oppdaget en ny variant av dette proteinet som befant seg i cellekjernen.

Personalia

Magali R. VanLinden er født i 1984 i Wichita Falls, Texas (USA). Hun studerte molekylærbiologi ved Universitetet i Bergen hvor hun fullførte mastergraden i 2011. Fra 2012 til 2015 var hun stipendiat ved Molekylærbiologisk institutt, Universitetet i Bergen.