Studie av et hukommelsesprotein i hjernens indre univers

Hva skjer egentlig når vi husker noe?

Forskere tror at hukommelse avhenger av langvarige endringer i kommunikasjonen mellom nervecellene i hjernen. Nerveceller  kommuniserer gjennom kontaktpunkter kalt synapser. Når et minne dannes vil disse kontaktpunktene enten styrkes eller svekkes. Vi kaller dette synaptisk plastisitet. For at disse endringene skal bli langvarige kreves syntese av nye proteiner i cellene. Et av disse er temaet for denne avhandlingen, nemlig Arc. Det har vist seg at Arc er viktig i flere former for synaptisk plastisitet. Fjernes Arc genet fra mus sliter de med å danne nye minner. Vi ønsker derfor å finne ut mer om dette proteinet slik at vi bedre kan forstå hvordan hukommelse fungerer på et molekylært nivå.

I dette arbeidet har vi studert strukturelle og regulatoriske egenskaper ved proteinet Arc. Slike egenskaper er avgjørende for at proteinet skal kunne utføre oppgavene sine på riktig måte og til riktig tid og sted. Gjennom fire prosjekter har vi avdekket nye egenskaper ved Arc. Vi har funnet ut at fosforylering av Arc påvirker proteinets plassering i cellen.

Arcs 3D struktur er kompakt og den N-terminale delen binder til lipidmembraner. Denne delen av Arc inneholder også en sekvens som er viktig for at Arc skal kunne binde til seg selv og danne oligomerer. Disse Arc oligomerene ser ut til å være viktig i Arcs rolle i endocytose. I tillegg til å vise at Arc binder seg selv oppdaget vi en ny Arc partner, calnexin. Denne interaksjonen tyder på at Arc kan ha til nå ukjente roller i cellen.

Ved å tilegne oss slik ny detaljkunnskap om Arc håper vi en gang i fremtiden å kunne bruke Arc som målskive i behandling av ulike sykdommer der hukommelse svikter. For å komme dit må vi fortsette å male stadig nye strøk på Arcs selvportrett.

Personalia

Maria Steene Eriksen er født i 1989, og oppvokst i Førde i Sogn og Fjordane. Hun har en mastergrad i medisinsk biologi (2013), fra Institutt for Biomedisin, Universitetet i Bergen. Eriksen startet som doktorgradsstipendiat i 2014 med finansiering fra UiB.

Doktorgradsarbeidet har blitt utført ved Institutt for Biomedisin, under veiledning av Prof. Clive Bramham (hovedveileder) og Oleksii Nikolaienko.