Gjær som modellsystem for å studere et enzym fra menneske

Gjærcellen Saccharomyces cerevisiae, også kjent som bakegjær, ble i denne avhandlingen brukt som modellorganisme for å studere et humant protein. Gjær er en robust organisme som man lett kan endre genmaterialet til, sammenliknet med menneskeceller. Proteinet vi studerte er NatC, som er ett av syv medlemmer av NAT proteinfamilien (NatA-NatG). NAT-ene er enzymer som gjenkjenne bestemte proteiner og deretter katalyserer – øker hastigheten for – overføringen av en kjemisk gruppe. Denne gruppen er acetyl, og den festes til starten (N-terminal ende) av mottakerproteinene.

Omtrent 80 % av alle proteiner i mennesket og over 50 % av gjærproteinene får en acetyl festet på sin N-terminale ende, men fremdeles er det uvisst hvorfor dette skjer. Flere av NAT-ene har blitt vist å være koblet til sykdommer når de er for mye eller for lite aktive i cellen, slik som ulike typer kreft samt Ogden syndromet der rammede guttebarn dør før de er to år. Det er altså svært viktig å studere NAT-ene, identifisere hvilke proteiner som påvirkes av dem og å finne ut hvorfor de fleste proteiner trenger acetylgruppen.

I første del av prosjektet undersøkte vi om acetylgruppen styrer hvor i cellen proteinene ender opp. Vi inaktiverte NatC og så på lokaliseringen til bestemte proteinene under et fluorescensmikroskop. Fra dette kunne vi konstatere at proteinene ikke trengte acetylgruppen for å klare å komme seg til riktig plass i cellen.

Gjennom evolusjon har NatC utviklet seg forskjellig i gjær og i mennesket, og vi lurte på hvor like de faktisk er i funksjon. NatC består av tre individuelle enheter som binder til hverandre. Ved å uttrykke humane NatC enheter i gjær fant vi ut at to av dem kan fungere sammen alene, men også i kombinasjon med subenheter fra gjær. I tillegg identifiserte vi hvilke proteiner i gjær som NatC gjenkjenner. Humant NatC gjenkjente mer enn halvparten av dem! Dette gjør at vi nå kan studere egenskapene til NatC i større grad samt viktigheten av enzymet.

Personalia

Camilla Osberg ble født i 1988 og vokste opp på Askøy, utenfor Bergen. Hun avsluttet sin mastergrad i Molekylærbiologi ved Molekylærbiologisk Institutt (UiB) våren 2012 og startet sitt Helse Vest-finansierte doktorgradsstipendiat i Prof. Thomas Arnesen sin forskningsgruppe våren 2013 ved det samme instituttet. Hun leverte doktorgradsavhandlingen sin 15. februar 2016.

Hvis du vil lære mer om forskningen til NAT-gruppen, som Camilla har vært en del av, kan du gå inn på https://www.uib.no/fg/nat.