Alle veier fører til Rom?

Vitamin B3 brukes for å danne det livsviktige molekylet Nikotinamid-adenin-dinukleotid (NAD). NAD deltar i en rekke biokjemiske reaksjoner og må derfor være tilgjengelig til enhver tid. Faktisk er mangelen på vitamin B3, og derfor NAD, årsaken til den dødelige sykdommen Pellagra.

Vitamin B3 eksisterer i to former: nikotinamid og nikotinsyre. Begge kan brukes for å danne NAD, men mekanismen for NAD syntese varierer avhengig av form og organisme. I mammalske celler omformes nikotinamid til en NAD-forgjenger ved hjelp av enzymet NAMPT, mens bakterier for det meste omdanner nikotinamid til NAD via en lengre signalvei som ikke inkluderer NAMPT. Dette fordi bakteriell NAMPT ikke fremskynder den biokjemiske reaksjonen like godt som versjonen som finnes i menneske- og dyreceller. Fra nikotinamid til NAD fører altså alle veier til Rom, men noen veier er mer effektiv enn andre.

I sitt doktorgradsarbeid har Dorothée Houry studert sammenhengen mellom proteinstrukturen og den enzymatiske aktiviteten til menneskelig NAMPT samt en mutant som etterligner den bakterielle versjonen. Ved bruk av simuleringer, proteinrensing, røntgenkrystallografi og enzymkinetikk ble det oppdaget at den økte effektiviteten til NAMPT i mammalske celler skyldes en sekvens på ti aminosyrer som ikke er til stede i bakteriell NAMPT. Disse aminosyrene bidrar til økt fleksibilitet i proteinet, noe som har bedret affiniteten enzymet har til nikotinamid og dermed funksjonen av enzymet. Videre ble det funnet at tilkomsten av et konkurrerende enzym som også benytter nikotinamid sammenfalt med etableringen av NAMPT som den foretrukne veien for NAD syntese.

Til sammen bidrar disse funnene til en ny forståelse om hvordan evolusjonen har favorisert NAD syntese via NAMPT, som representerer en forkortet og effektivisert versjon av biosyntese i mammalske celler sammenlignet med bakterier.

Personalia

Dorothée Houry ble født 19. juni 1987 i Frankrike. Hun har en bachelor grad i kjemi, biologi, biokjemi og fysikk fra Université Paris Cité, hvor hun også fullførte mastergraden sin i cellebiologi, fysiologi og patologi i 2011. Hun besto prøveforelesningen sin 19. juni 2020 og temaet var «metabolic features of cancer stem cells ».