Immunsystemet er en fin mekanisme som forsøker å rydde opp slik at vi ikke blir syke når det kommer et angrep fra bakterier eller virus.

Immunsystemet rydder også opp i våre egne celler hvis de oppfattes som «fremmede». Hvis den prosessen kommer ut av kontroll, kan vi få autoimmune sykdommer som gikt og allergi, eller man risikerer å abortere.

For å forstå mekanismene omkring aktiveringen av immunforsvaret, har en dansk forskergruppe undersøkt hvordan et bestemt enzym oppfører seg i prosessen. Denne kunnskapen kan ifølge forskerne danne grunnlag for utvikling av bedre legemidler.

– Når vi medisinerer immunsystemet, er det vanskelig å unngå bivirkninger, og derfor er det viktig at vi vet mye om de enzymene som reagerer ved aktiveringen av immunforsvaret, slik at man kan utvikle så spesifikke legemidler som mulig.

Det sier Gregers Rom Andersen, førsteamanuensis ved Molekylærbiologisk Institut ved Aarhus universitet i Danmark, som har stått i spissen for undersøkelsen.

Det menneskelige enzymet er ustabilt

Den delen av immunforsvaret forskerne har sett nærmere på, er det såkalte komplementsystemet.

Hvis immunforsvaret oppdager virus eller bakterier, spaltes proteinet C5 av et enzym i blodet, og deretter går systemet i gang med å bekjempe den farlige mikroorganismen.

Hittil har man ikke hatt full klarhet i hva som skjer med enzymet under denne aktiveringen, for det er vanskelig å undersøke atomstrukturen i det menneskelige enzymet.

For å bestemme den atomære strukturen i et enzym, kan man bruke metoden krystallografi. Men det krever at enzymet kan studeres i en periode på mer enn en uke, og det menneskelige enzymet brytes ned allerede etter et minutt.

Derfor har forskerne undersøkt slangeproteinet CVF, som ligner et av våre egne proteiner som inngår i dette enzymet.

CVF danner sammen med et annet menneskelig protein et enzym som er stabilt mye lenger.

Kobragift og menneskeblod

Forskerne utvant helt rent C5-protein fra menneskeblod, og helt rent CVF-protein fra kobragiften.

Deretter blandet de væskene og regulerte surhetsgraden og saltkonsentrasjonen.

Etter 14 dager dannet det seg krystaller som inneholdt både C5 og CVF. Ved å belyse disse med røntgenstråling, kan forskerne stille opp en detaljert atommodell for hvordan enzymet spalter C5.

Med den nye kunnskapen kan forskerne peke ut hvilke deler av overflaten på C5-proteinet som gjenkjennes av enzymet.

Grunnleggende kunnskap

– Resultatene våre er grunnleggende kunnskap om enzymet, men denne kunnskapen kan brukes til å utvikle medisiner som forhåpentligvis kan hjelpe mot autoimmune sykdommer og bidra til å utvikle mer presis behandling av for eksempel blodforgiftning, sier Gregers Rom Andersen.

Selv om resultatene bygger på enzymer som inneholder et slangeprotein, kan man ifølge forskerne bruke denne kunnskapen til å forstå prosesser hos mennesket.

– Den genetiske koden for slangeproteinet og det tilsvarende proteinet hos mennesket er svært tett på hverandre, og de to har den samme funksjonen. Derfor kan vi overføre resultatene til kunnskap om menneskets eget enzym, forklarer Andersen.

Undersøkelsen er utført av ph.d.-student Nick Laursen, post.doc. Kasper R. Andersen, dosent Lars Sottrup-Jensen og førsteamanuensis Gregers Rom Andersen, alle fra Molekylærbiologisk Institut ved Aarhus universitet i samarbeid med forskere fra Hamburg Universitet.

Resultatene er offentliggjort i tidsskriftet The EMBO Journal.

____________________

© videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygård for forskning.no

Referanse og lenker:

Substrate recognition by complement convertases revaled in the C5-cobra Venom factor complex, The EMBO Journal, doi: 10.1038/emboj. 2010.341 (Bare abstrakt)

Førsteamanuensis Gregers Rom Andersen