The promises and threats of fibrillating proteins

Studier av fiberbildande proteinmolekyler har under de senaste decennierna utvecklats till ett både populärt och mycket viktigt forskningsfält. Detta beror framförallt på insikten att ansamling (aggregering) av sådana proteiner är starkt kopplat till flera allvarliga sjukdomar, såsom Alzheimers och Parkinsons sjukdomar. De bildade aggregaten (amyloidstrukturer) har mycket speciella egenskaper som skiljer sig markant från enskilda proteinmolekyler och det har visat sig att dessa strukturer faktiskt återfinns i många biologiskt funktionella roller i naturen. Forskarsamhället är naturligtvis inte sent att låta sig inspireras av detta och ett mycket intressant forskningsområde har uppstått kring användandet av amyloidstrukturer för utveckling av nya nanomaterial. Detta kan låta motsägelsefullt med tanke på kopplingen till nämnda sjukdomar och faktum är att vi idag inte vet exakt på vilket sätt proteinaggregat kan vara skadliga vad som krävs för att de inte ska vara det. Ett av målen med min forskning är att försöka besvara frågan om vad som gör vissa proteinaggregat farliga och på vilket sätt. Detta vill jag studera genom att undersöka ytegenskaperna hos aggregaten och kartlägga vilka andra biomolekyler som de växelverkar med.

Ett annat mål är att öka kunskapen om hur man med kemiska medel kan styra aggregeringsprocessen till olika slutprodukter eller helt förhindra den. Stora resurser läggs idag på att hitta läkemedel som förhindrar de sjukdomsrelaterade proteiner att bilda amyloid. Mängder av små organiska molekyler har rapporterats påverka proteinaggregering men bara i undantagsfall har de molekylära mekanismerna studerats i detalj. Jag och andra forskare har nyligen visat att en del av de många rapporterade aggregeringshämmande molekylerna, själva är ytaktiva och bildar aggregat i vattenlösningar. Denna upptäckt sätter många av de publicerade läkemedelsstudierna i ett helt nytt ljus och visar att aggregeringsprocessen kan vara ännu mer komplex än man tidigare antagit. Att fortsätta denna forskning är självklart mycket viktigt för att hitta nya behandlingsformer för amyloidrelaterade sjukdomar men kan också visa sig ha viktiga tillämpningar inom andra områden. Jag kommer i min föreläsning ge exempel på hur dessa kunskaper kan användas för utveckling av nya funktionella biomaterial baserade på proteinrika restprodukter från industrin.

/Christofer Lendel