23948sdkhjf

Kartlägger cellens proteiner med spelarhjälp

| Av Boel Jönsson | Tipsa redaktionen

2017 års SKR-pristagare är Emma Lundberg, docent och universitetslektor vid KTH och Science for Life Laboratory samt projektledare för arbetet med den nya cellatlasen, en del i Human Protein Atlas.

I början av december 2016 presenterade Emma Lundberg och hennes forskarkollegor första versionen av the Cell Atlas. De har producerat högupplösta bilder av celler färgade med immunofluorescenta tekniker så att man ser var i cellen olika proteiner finns.


Över 12 000 av människans proteiner har kartlagts i hittills 32 olika cellorgan (cellorganeller).


– Det finns 20 000 proteiner och vi har nu klarat av de lågt hängande frukterna. De återstående 8 000 blir nog svårare och vissa proteiner kommer vi inte att hitta, exempelvis för att de inte stannar i cellen tillräckligt länge, förklarar Emma Lundberg.



Hon tycker det är väldigt kul att få SKR-priset även om hon medger att hon inte kände till organisationen.


– Jag läste visserligen första året på kemiteknik, men jag bytte till bioteknik.


Det var år 2000 och intagningspoängen var väldigt hög till den nya, spännande utbildningen, civilingenjör i bioteknik.


Jobb inom läkemedelsindustrin såg Emma som en tänkbar framtid. Men så blev det inte. Istället stannade hon kvar som doktorand och anställdes i Human Protein Atlas-projektet i samband med disputationen 2007/2008.


Och det har hon inte ångrat. På Berzeliusdagarna, då hon tog emot priset, berättade hon för de 350 deltagande gymnasieeleverna hur roligt det är att forska.



Human Protein Atlas (HPA), som startades 2004 på initiativ av Mathias Uhlén, presenterade i november 2014 den fullständiga kartan över människans alla proteiner och i vilken vävnad de uttrycks (Vävnadsatlasen). Cellatlasen, som Emma Lundberg projektleder, visar var i cellen olika proteiner befinner sig, vid olika tidpunkter. Man flyttar fokus från vävnadsnivå ner till cellnivå.


– Vi ligger cirka två år efter vävnadsatlasen. Proteinerna är desamma, naturligtvis, liksom reagenserna, men teknikerna är olika. Vi använder högupplöst mikroskopi och våra bilder täcker cirka 100 mikrometer (en cell är ca 20 µm). I vävnadsatlasen täcker bilden cirka en millimeter.



Både vävnadsatlasen och cellatlasen utgörs av interaktiva öppna databaser.


– Man ska se cellatlasen som en grundläggande katalog. Det viktigaste vi har sett hittills är att 50 procent av alla 12 000 proteiner förekommer på mer än ett ställe i cellen. Vi har också definierat organellproteomen. Mitokondrien (cellens energiproducerande organ) har 1 000 proteiner, betydligt fler än man sett hittills.


Eftersom proteomet är nära kopplat till funktionen (hos en organell) är det väldigt intressant för de som forskar på mitokondriella sjukdomar. Det handlar ofta om svåra eller livshotande tillstånd.


– Om ett protein bara befinner sig i cellen väldigt kort tid eller bara på cellytan kanske det inte är ett intressant target för ett läkemedel. Andelen proteiner i en viss cellorganell kan variera vid olika tidpunkter, vid olika tillstånd och självklart i olika celltyper. Vad händer om vi utsätter cellen för olika typer av stress?


– Ytterligare en spännande observation är att manga proteiner visar variation på cell nivå I dess uttryck. Detta tyder på att cellen är ett mycket dynamiskt system me proteiner som rör sig fram och tillbaka.



Cellatlasens hundratusentals högupplösta bilder av cellens inre med proteinerna, alltid färgade i grönt, som huvudaktör i bilden. Cellens cytoskelett är i rött och cellkärnan i blått.

Att analysera bilderna är ett jättejobb och forskarna använder flera metoder, bl a maskininlärning. En metod som blivit omskriven (som också juryn uppmärksammar) är användningen av dataspelare online, s k medborgarvetenskap.


Specialutvecklade dataspel för att hjälpa forskare med en vetenskaplig fråga, t ex inom astronomi eller proteinanalys, finns det fler exempel på.


– Då får man intresserade som söker upp spelen för att hjälpa forskare. Vi har istället lagt in våra frågor i ett befintligt onlinespel (Eve Online) och får ett helt annat spelarurval, som kanske spelar för att tjäna pengar (i spelet), men många fler förstås.



En särskild plattform har utvecklats där spel och forskning kopplas ihop. Det har varit väldigt framgångsrikt.

– Hittills har 170 000 spelare spelat vårt inbyggda minispel, Project Discovery, för att analysera bilder. Kvaliteten på det vetenskapliga resultatet är självklart ett frågetecken och det jobbar vi med att kontrollera.


Bl a har samma bilder passerat spelet tre gånger.



Framöver hopar sig nya frågor och mer arbete. 8 000 proteiner återstår.


– Antalet cellinjer ska utökas med nya celltyper, bl a primära celler och stamceller för att hitta fler av proteinerna. Idag används ett 60-tal celllinjer.


– Vi får nog räkna med att de sista 20 procenten står för 80 procent av arbetet.


Det finns ett slutdatum. Siktet är inställt på 2023. Då ska hela proteinatlasen vara klar.


Fast Emma Lundberg kastar in en brasklapp:


– Man kan jämföra med genomprojektet, kartläggningen av människans gener. Alla celler innehåller samma gener - men det är uttrycket som avgör vilka proteiner som finns i en cell, och var i cellen och när. Vissa proteiner kanske bara finns under en kort tid i en människas liv eller vid en sjukdom.



Nu startas fler nya atlasprojekt, bl a i USA som ska kartlägga alla människans celltyper.


– Det passar väldigt bra och blir nästa pusselbit i den helhetsbild som vi vill bygga upp av cellens största byggsten – proteinerna. I ett ramverk som visar var proteinerna befinner sig, vad de gör och när, kan sedan specialiserade forskare placera in sina upptäckter och få en bättre förståelse.


Av Boel Jönsson


Kemivärlden Biotech Kemisk Tidskrift



Filmer


https://www.youtube.com/watch?v=P4gz6DrZOOI

https://www.youtube.com/watch?v=JXHV2MMZmQw



Håll dig uppdaterad med Kemivärlden Biotech
Är du prenumerant? Bli prenumerant

Med en prenumeration får du obegränsad tillgång till webbtidningen. Läs webbtidningen online.


Skriv din kommentar
Inläggen nedan modereras inte i förväg och omfattas därmed inte av webbplatsens utgivningsbevis.
Startsidan just nu

SOBI storhandlar från AstraZeneca

Swedish Orphan Biovitrum AB (Sobi) har ingått avtal med AstraZeneca, om att förvärva rättigheterna till Synagis (palivizumab) i USA för 13,6 miljarder kronor.

Superplast för bättre tandlagning

Forskare vid KTH har tagit fram ett superstarkt och biokompatibelt material som är mycket bättre än det som idag används för att laga tänder.

Över 60 läkemedel hittade i spindlar

Den ökande användningen av läkemedel sätter allt tydligare spår i naturen visar en ny internationell studie med forskare från bl a Umeå universitet och SLU.

Sockerkonsumtionen behöver halveras

Det budskapet presenterar Kostfonden på Världsdiabetesdagen den 14 november när man dukar upp den mängd sötsaker som produceras åt en svensk tvåbarnsfamilj årligen.

Merck slutar sälja rotavirusvaccin i Västafrika

AstraZeneca ökar försäljningen

Nyhetsbrev

Jämställdhet brister för kvinnliga kemister

Arkiv

Doktorand förgiftade kollega

En doktorand i kemi vid Queens Universitet i Kingston, Canada, erkänner att han har förgiftat en kollega med nitrosodimetylamin.

Kemibolag i råvarusamarbete

Wellcome och Gates Foundation stödjer Open Access

Idag måndag har båda organisationerna gått med i cOAlition-S och uttalar sitt stöd för principerna i den s k Plan S.

Skarp forskarprotest mot Open Access-plan

Forskare protesterar i ett öppet brev mot den s k Plan S som de menar kommer att skada särskilt kemisk forskning.

Protester mot gruvor

Från Kallak i norr till Österlen i söder protesterar boende mot planer på ny gruvbrytning.

SwedenBio satsar internationellt

Den nya satsningen kallas International Business Development and Promotion och ska bli ett nav med uppgift att flytta fram positionerna för nordisk life science.

Insplorion ska boosta batterisensor

Statens energimyndighet har beviljat Insplorion två miljoner i stöd för vidareutveckling av Insplorions batterisensor.

Är vi immuna mot gensaxen CRISPR-Cas9

Den frågan ställer sig tyska forskare vid Charité–Universitätsmedizin Berlin som har hittat utbredd immunitet mot Cas9-proteinet.

Största utlysningen inom grön kemi

Mistra startar ett nytt program om grön kemi. Utlysningen har just öppnat till stiftelsens största programsatsning någonsin.

Säljer Europa-rättigheter till Nexium

AstraZeneca säljer rättigheterna till Nexium, uppföljarpreparatet till Losec och båda på top-20-listan över världens mest sålda läkemedel.

Tusen till rekryteringsmässa

1000 mässbesökare och 37 arbetsgivare inom Life Science möttes förra veckan på en rekryteringsmässa i Lund.

Ska hitta biomarkörer för hjärnskada

Digitala pengar dyrast

Energikostnaden för att utvinna digitala s k kryptovalutor, mining som det kallas – är till och med högre än den för att utvinna fysiska metaller.

Luthman och Bogentoft hedras

Cellutech köps av Stora Enso

Stockholmsbaserade startupen Cellutech som utvecklar nya material från trä för att erbjuda hållbara alternativ till fossilbaserade är nu helägt av Stora Enso.

Stängt Kubal sänker elpriset

Mikroplaster i bajs

En ny studie har hittat mikroplastpartiklar i avföringsprover från människor för första gången.

Cellink presenterar nya biobläck

Anställer affärsutvecklare

Läkemedelskongress läggs ner

400-årigt kemibolag byter namn

Ny vd för Probi

Hon tar över ansvaret i Mercodia

Fernströmpris till Huntington-forskare

Se alla Företagens egna nyheter

Sänd till en kollega

0.162