Hvordan holder celler formen?

I cellene våre finnes det strukturer, liksom skjelettet i kroppen vår, som opprettholder og medierer cellenes form og bevegelser. «Benene» i cellenes skjelett består blant annet av mikrotubuli. I motsetning til skjelettet i kroppen er cellenes skjelett i stadig endring; det kan brytes helt opp og bygges opp igjen i løpet av få minutter. I tillegg til å bestemme cellens form bidrar mikrotubuli også til korrekt fordeling av arvestoffet vårt (deoksyribonukleinsyre - kjent som DNA) ved celledeling og fungerer også som sporskinner for transport av diverse cellekomponenter innad i cellene.

Mikrotubuli er formet som hule rør eller «tuber» og består i hovedsak av to proteiner, α- og β-tubulin. På innsiden av disse tubene kan en spesiell aminosyre som befinner seg i posisjon 40 i α-tubulin (α-tubulin lysin 40) modifiseres kjemisk ved at det overføres en acetylgruppe. Denne acetyleringen er assosiert med mikrotubuli som er mer stabile der endringer i cellens skjelett ikke kan foregå i like stor grad. Modifiseringen er reversibel: det vil si at det finnes proteiner som acetylerer lysin 40 og proteiner som fjerner acetylgruppen etterpå. Det finnes to ulike proteiner som fjerner acetylgruppen på α-tubulin lysin 40, SIRT2 og HDAC6.

I sitt doktorgradsarbeid har Renate Hvidsten Skoge studert rollene til de to proteinene SIRT2 og HDAC6 i reguleringen av celleskjelettproteinet α-tubulin. Et av hovedfunnene i dette arbeidet var at acetyleringnivået av α-tubulin lysin 40 avhenger av tilgjengeligheten til den essensielle kofaktoren nikotinamid-adenin-dinukleotid (NAD). Den resiproke reguleringen skjer som følge av at SIRT2 behøver NAD som en kofaktor for å kunne fjerne acetylgruppen fra lysin 40. Videre ble det observert at bare SIRT2, og ikke HDAC6, kan fjerne acetyleringen fra lysin 40 når mikrotubuli befinner seg i en spesifikk del av cellen. Disse funnene har bidratt til å separere funksjonene til to protein som tilsynelatende hadde samme rolle i reguleringen av α-tubulin.

Personalia:

Renate Hvidsten Skoge (født 1986) er fra Fonnes i Austrheim kommune. Hun studerte molekylærbiologi ved Universitetet i Bergen hvor hun fullførte mastergraden i 2011. Fra 2012 til 2016 jobbet hun som stipendiat ved Molekylærbiologisk institutt, Universitetet i Bergen. Hovedveileder for doktorgradsarbeidet har vært professor Mathias Ziegler, mens professor Thomas Arnesen har vært medveileder.