9. december: Lisbeth Rosager Poulsen – Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Alumni > Julekalender 2017 > Julekalender 2012 > 9. december

9. december: Planters regulering af kalcium

Alumneforeningen Kubulus har bedt forskere fra Københavns Universitet om at fortælle om et af deres aktuelle forskningsprojekter. Det er tilsammen blevet til de 24 låger i årets forskningsjulekalender, hvor du kan læse om alt fra plantebiologi til præsident Barack Obama.

I dagens låge fortæller postdoc Lisbeth Rosager Poulsen fra Institut for Plante- og Miljøvidenskab samt grundforskningscenteret PUMPkin om et af sine forskningsprojekter.

Det er livsvigtigt med en kontrolleret regulering af kalciumkoncentrationen

Når dyr og planter bliver udsat for påvirkninger som bakterieangreb, lugte og kulde, strømmer der kalciumioner ind i cellerne. Ved hjælp af kalcium får cellerne et signal om, hvad der foregår udenfor, men da høje koncentrationer af kalcium er giftigt for cellerne, skal det hurtigt pumpes ud igen.

Jeg er ansat i grundforskningscentret PUMPkin, hvis fokus er at undersøge sammenhængen mellem struktur og funktion af ATP-drevne pumper også kendt som P-type ATPaser. En subfamilie, Ca2+-ATPaserne (red. kalciumpumper - se faktaboks), transporterer kalciumioner på tværs af plasmamembranen. Det er denne gruppe af transportører jeg blandt andet studerer.

Hvordan regulerer cellen?

Jeg arbejder på at finde regulerings-mekanismen af disse pumper og på at finde ud af, hvordan cellen regulerer, hvornår Ca2+-ATPasen (kalciumpumpen) skal aktiveres. For at studere pumpernes funktion og regulering overudtrykker vi proteinerne i almindelig bagegær.

Dermed kan vi undersøge funktionen af pumperne i levende celler. Vi oprenser også proteinerne, så vi kan undersøge enzymaktiviteten under kontrollerede forhold. Via sådanne studier er det blevet klarlagt, at denne type af pumper er autoinhiberede, det vil sige, at de ikke transporterer kalciumioner ud af cellen før transportøren modtager et signal fra cellen om, at de skal aktiveres.

Risiko for celledød

Det er vigtigt, at koncentrationen af kalciumioner i cellen bliver kontrolleret, da disse ioner bruges som signal-molekyle i vigtige livsprocesser. Cellerne dør simpelthen, hvis koncentrationen af disse ioner er for høj. Det er derfor vigtigt, at cellen har et system, som sikrer, at kalciumionerne kan blive fjernet før koncentrationen når et kritisk niveau. Udover dette faktum er det også vigtigt, at pumperne kun aktiveres, når der er en nødvendighed for at fjerne kalciumioner, da Ca2+-ATPaserne (kalciumpumperne) forbruger ATP.

Pumpen kan finjustere aktiviteten

Vi har vidst længe, at Ca2+-ATPaser (kalciumpumper) interagerer med calmodulin (kalciumbindende protein - se faktaboks) og at pumpen aktiveres, når denne interaktion finder sted. Som noget helt nyt har vi ved hjælp af krystallografi fundet, at ikke blot et calmodulin-molekyle binder til pumpen men hele to molekyler. Vi har lavet en biokemisk analyse og fundet at dette betyder, at pumpen kan finjustere sin aktivitet alt efter hvor høj kalciumkoncentrationen er i cellen.

Jeg vil gerne udnytte vores nye viden til undersøge helt præcist, hvordan autoinhiberingen af Ca2+-ATPaserne finder sted, hvilke dele af pumpen, der er involveret og hvordan binding af calmodulin til pumpen kan føre til transport at kalciumioner.     

Læs mere

Mød også

I morgen kan du i alumneforeningens forskningsjulekalender 2012 møde Peter Norman Sørensen fra Økonomisk Institut.