Institut for Medicinsk Biokemi og Genetik
Historie
Institut for Medicinsk Biokemi og Genetik (IMBG) blev oprettet 01.01.1993. Instituttet blev dannet ved sammenlægning af de tre tidligere biokemiske institutter, Biokemisk institut A, B og C og det tidligere genetiske institut, Arvebiolo-gisk Institut. Institut for Medicinsk Biokemi og Genetik er opdelt i fire afdelinger svarende til de fire oprindelige institutter.
Instituttets forskning falder indenfor områder-ne:
Metabolisk Biokemi, Celle- og Membranbiolo-gi, Molekylær Biologi herunder Biomolekylær Genkendelse samt Molekylær Genetik og Cyto-genetik.
Instituttet underviser i kemi, cellebiologi, bio-kemi og genetik for læge- og tandlægestuderende, molekylærbiologi for humanbiologistuderende samt deltager i undervisning i forskellige emner på postgraduat niveau.
Oprindelsen til den biokemiske del af det nu-værende Institut for Medicinsk Biokemi og Gene-tik daterer sig tilbage til 1928, hvor det biokemis-ke institut blev oprettet. Dette havde til huse i Rockefeller komplekset, Juliane Mariesvej 28-30.
I 1964 blev det biokemiske institut opdelt i to selvstændige institutter, Biokemisk Institut A og B, idet de tidligere boliger for professorerne i bio-kemi og fysik blev inddraget til at huse Bioke-misk Institut B. Som yderligere led i udbygningen af Det lægevidenskabelige Fakultets teoretiske in-stitutter blev Biokemisk Institut C oprettet i 1968.
Instituttet fik til huse i Rådmandsgade 71. I efter-året 1974 og forefter-året 1975 flyttede de tre Biokemi-ske Institutter A, B og C alle til samme bygning i Panum Instituttet.
To lektorer med tilhørende TAP personale fra det nedlagte Medicinsk Kemiske Institut blev i 1991 optaget i Biokemisk Institut A. Medicinsk Kemisk Institut blev oprettet i dec. 1967 og fik til huse i Rådmandsgade 71. Øvelseskurset i kemi for lægestuderende blev dog indtil 1976 af-holdt i lokaler på H.C. Ørsted Instituttet. I efter-året 1981 startede overflytningen af først øvel-seskurset til Panum Instituttet og i august 1983
flyttede selve Medicinsk Kemisk Institut til Pa-num Instituttet. Medicinsk Kemisk Institut blev nedlagt i 1991.
Den genetiske del af det nuværende Institut for Medicinsk Biokemi og Genetik har sin oprindelse i Institut for Human Arvebiologi og Eugenetik, der blev indviet den 14.10.1938 i en bygning rejst af midler fra The Rockefeller Foundation på Ta-gensvej 14. Oprettelsen af instituttet var foranle-diget af et andragende af professor i almen pato-logi, Oluf Thomsen (1878-1940), der foreslog op-rettelse af en lærestol med tilhørende institut i menneskets arvebiologi og eugenetik. I 1983 flyt-tede instituttet til Panum Instituttet og tog samti-dig navneforandring til Arvebiologisk Institut.
Biokemisk Afdeling A
(Herunder Panum Instituttets NMR-center).
Forskningsvirksomhed
Afdelingens forskningsvirksomhed falder inden-for områderne: Stimulus-sekretions-koblingen i isolerede Langerhansske øer, stofskifteregulation, calciumphosphater, calciumfluorider, knogle- og tandmateriale og blodtryksregulation.
Undersøgelser over stimulus-sekretions-kobling i isolerede Langerhansske øer
Myristoyleret protein kinase C (20-28), en cellepermeabel protein kinase C inhibitor I nærværende projekt undersøges specificiteten af det myristoylerede pseudosubstrat peptid, protein kinase C (20-28) (myrPKC), der som hæmmer af protein kinase C & (PKC) er rettet mod disse kinasers substrat bindingssted, og som er gjort cellepermeabel ved kobling til myristinsyre. Det er påvist, at myrPKC både kan stimulere og hæm-me PKC aktivitet, idet myrPKC i lighed hæm-med my-ristinsyre også kan optræde som lipid kofaktor ved stimulation af PKC. Endvidere er det påvist, at myristinsyre i lighed med myrPKC dosis-af-hængigt både kan stimulere og hæmme PKC-in-duceret insulinsekretion. Disse foreløbige resulta-ter betvivler anvendeligheden af myristoylerede pseudosubstrat peptider som specifikke hæmmere af protein kinaser i Langerhansske øer (Peter Thams, Kirsten Capito).
Biokemi og Genetik 183
Palmitinsyre og ceramiders indvirkning på metabolismen i de Langerhansske øer Vi har tidligere vist, at fedtfodring af mus med-fører dysfunktion af de Langerhansske øer mulig-vis med efterfølgende celledød. I nærværende projekt undersøges årsagerne hertil med specielt fokus på en mulig effekt af ceramider og ceramid-derivater. Det er vist at dyrkning af øer med pal-mitinsyre medfører en forøget basal glucoseoxi-dation og en nedsat glucose-stimuleret insulinse-kretion, hvorimod C2-ceramid ingen effekt har.
C16-ceramid og ceramidderivaterne sphingosin og sphingosin-1-phosphat hæmmer alle aktiviteten af den calcium-uafhængige phospholipase A2, hvilket kan være en medvirkende årsag til fedtsy-re-induceret nedsættelse af insulinsekretionen (Kirsten Capito, Peter Thams).
Stofskifteundersøgelser
Gruppens forskning ligger indenfor emnet meta-bolisk regulation, herunder specielt regulation af glycogenolyse, glycolyse og oxidativ fosforyle-ring i lever og muskler samt leverens prioritefosforyle-ring af fundamentale funktioner og regeneration. Der er etableret et udstrakt tværdisciplinært samarbej-de, bl.a. med det formål at kunne belyse en given problematik både i eksperimentelle modeller (cel-lekulturer, perfunderede organer, intakte forsøgs-dyr) og mennesker, enten under fysiologiske om-stændigheder eller i klinisk sammenhæng. Blandt samarbejdspartnerne skal specielt nævnes onko-logisk afdeling K på Rigshospitalet, Finsensinsti-tuttet og Patologisk-Anatomisk Institut vedrøren-de stofskifteregulation i tumorer samt anæstesiaf-delingen og hepatologisk afdeling på Rigshospi-talet vedrørende lever- og muskelstofskifte. I den-ne sammenhæng er NMR-centeret en del af det murstensløse Cancercenter, Rigshospitalet/Pa-num/ Finsensinstituttet. Desuden samarbejdes med Rigshospitalets Neurologiske Forskningsen-hed om metaboliske forandringer i hjerne under aktivering.
Regulation af glycolyse og glycogenolyse i skeletmuskulatur, dels hos normale for-søgspersoner, dels i en perfunderet bagbensmuskel fra rotte og i pri-mærkulturer af rottemyocytter
Tidligere NMR-forsøg på mennesker viste over-raskende, at den traditionelle opfattelse af glyco-lyseregulation via metaboliske aktivatorer, speci-elt uorganisk fosfat, AMP og ADP næppe er kor-rekt, men at glycolysen øjensynlig er intimt sam-menkædet med selve kontraktionsprocessen. Un-dersøgelserne videreføres med henblik på at
bely-se sammenhængen mellem det mitochondrielle redoxforhold samt det cytosolære pH. Desuden er der gennemført målinger af glycolysehastigheden på skeletmuskulatur hos patienter med malign hy-pertermi.
Vi har vist, at mitochondrier fra sådanne pa-tienter har forhøjet aktivitet af en ikke-ATP pro-ducerende såkaldt exo-NADH oxidase knyttet til musklernes mitochondrier. Vi har tidligere fundet tilsvarende forandringer hos svin med arveanlæg for malign hyperthermi. Det overvejes, hvorvidt denne observation kan være resultatet af en indtil nu ukendt genetisk ændring hos svin og menne-sker, som lider af malign hyperthermi.
Regulation af glycogenmetabolismen er under-søgt i primærkulturer af muskelceller under elek-trostimulation og undersøgelserne af, hvorvidt glycogen syntese og nedbrydning følger en “ord-net” kinetik er fortsat.
Humane musklers maksimale aerobe ATP omsætning, dels bedømt ved NMR teknik, dels ved direkte måling på mitochondrier isoleret fra en biopsi udtaget fra samme muskel, som NMR undersøgelserne er udført på
Resultaterne demonstrerer, at den mitochondrielle aktivitet fuldt kan redegøre for det maksimale ae-robe stofskifte. Endvidere er det bl.a. ved at sam-menholde sådanne resultater med direkte målin-ger af musklens varmeproduktion vist, at den me-kaniske nyttevirkning er omkring 50 % under den initiale del af kontraktionen og ikke kun 20-30 % som normalt antaget. Dette forventes på afgøren-de måafgøren-de at øge forståelsen af muskelkontraktio-nens energetik. I denne forbindelse undersøges sammenhængen mellem ATP turnover og afgivet energi fra en kontraherende muskel (m. tibialis anterior hos normale forsøgspersoner) med 31 P-NMR spektroskopi.
Regulation af pyruvatdehydrogenase I årets løb har vi videreført undersøgelser af regu-lation af enzymet pyruvatdehydrogenase (PDH) blandt andet med henblik på at belyse, hvorvidt lactatproduktionen i musklen primært er et resul-tat af anoxi eller kan ses som et misforhold imel-lem glycolysehastighed og pyruvatdehydrogena-se-aktivitet. I primærkulturer af myocytter under-søges koblingen mellem glycogenolyse, PDH flux, PDH aktivitet og iltforbrug ved bestemmel-se af disbestemmel-se variable ved forskellige hastigheder af glycogenolyse. I denne sammenhæng er der ud-viklet en metode til at måle iltforbrug i primær-kulturer af myocytter.
PDH regulationsmekanismen undersøges tilli-ge i hjernen, med henblik på at belyse om den langsomme fjernelse af lactat ophobet efter anoxi er forårsaget af PDH hæmning.
Gluconeogenese i andre organer end leveren
Det antages sædvanligvis, at organismens evne til at danne glucose fra substrater som lactat, pyruvat og alanin (gluconeogenese) hos pattedyr helt overvejende foregår i leveren. Vi har i årets løb startet en serie eksperimenter med det formål at belyse, om denne antagelse er korrekt hos menne-sker.
Resultater fra målinger på patienter som un-dergår levertransplantation viser overraskende, at blodsukkeret holdes normalt i den fase, hvor pati-enten er uden lever. Den sandsynlige forklaring, som undersøges for tiden er, at nyrernes glucon-eogenese er tilstrækkelig til at dække organis-mens glucosebehov.
Parallelle undersøgelser på normale forsøgs-personer viser, at også for hjernens vedkommen-de er vedkommen-der grund til at genoverveje vedkommen-den traditionel-le opfattelse af organernes kulhydratomsætning.
Her viser a-v målinger over hjernen under hårdt fysisk arbejde, at hjernen i betydelig grad optager lactat, hvor det normalt antages, at hjernen i den-ne situation udelukkende er glucoseforbrugende.
Udvikling og test af modeller for såkaldt stereotaktisk medicin
Teknikken bygger på kobling af medicin (f.eks.
cancer-kemiterapeutica) til ferromagnetiske par-tikler, som herefter med passende magnetfelt gra-dienter fastholdes i det vævsområde, hvor en høj medicinkoncentration ønskes fremkaldt. Forsøge-ne er bl.a. udført i et perfunderet rotte-tarm-krøs, hvor der er etableret en opstilling, som tillader ob-servation og video optagelse af magnetitpartikler-nes bevægelser i et enkelt kapillær. Resultaterne viser klart, at det er muligt med et passende mag-netfelt at tilbageholde partikler i kapillæret på en kontrolleret måde. Disse resultater har givet bag-grund for at gå i gang med at fremstille magnetit-partikler, hvor på der er koblet et test stof, hvis fordeling i organismen under påvirkning af et passende magnetfelt vil blive undersøgt i det kommende år.
Leverens prioritering af fundamentale cellefunktioner og regeneration:
Paracetamols celletoxicitet i hvilende og prolifererende leverceller
Hvis leveren udsættes for hepatotoksiske stoffer,
øges tolerancen overfor stofferne. Samtidigt ses en øget regenerativ aktivitet i leveren. Det er pro-jektets formål, med paracetamol som modelstof, at undersøge om den øgede tolerance skyldes 1) en ændret enzyminduktion i cellerne, 2) en effek-tiv erstatning af celletab ved regeneration, eller 3) en kombination af disse forhold. Der er i det for-løbne år forsøgt etableret in vitromodeller af pri-mærkulturer af hvilende og prolifererende lever-celler, og karakteriseringen af den paracetamol inducerede toksicitet i de to typer af kultur er påbegyndt. Prolifererende levercellekulturer er etableret ved dyrkning af celler ved lav celle-tæthed i nærvær af Hepatocyte Growth Factor og Epidermal Growth Factor. Der anvendes celler dels fra normale rotter og dels fra 70% hepatekto-merede rotter. I sidstnævnte tilfælde vides lever-cellerne i vidt omfang at være i en replikativ fase.
Hvilende cellekulturer etableres ved dyrkning af cellerne ved høj celletæthed. Kulturerne udviser de forventede egenskaber med hensyn til cellein-tegritet, bedømt ud fra indholdet af laktat dehy-drogenase, og DNA syntese, målt som indbyg-ning af tritieret thymidin i DNA, samt dennes re-spons på vækstfaktorer. Fortsatte undersøgelser skal belyse paracetamols toksiske effekt i de for-skellige kulturtyper og cellerne vil blive karakte-riseret med hensyn til mRNA for gener, der ka-rakteriserer fundamentale leverfunktioner og re-plikation.
Isokalorisk overindtagelse af fedt eller kulhydrat hos unge mænd
Det har været fremført, at fedme hos mennesker kun kan skyldes fedt i kosten og ikke kulhydrater, idet kulhydrater ikke normalt omdannes til fedt hos mennesker. Den tidligere beskrevne under-søgelse (Årbog 1997), hvis formål er at undersøge om unge mænd, der i 3 uger indtager et overskud af enten kulhydrat eller fedt, deponerer dette overskud forskelligt, er afsluttet. I det forløbne år er dataanalyse og bearbejdning fortsat. Forsøgene viser at stigningen i vægt, fedtmasse og fedtfri masse var ens i de to grupper, og at det ikke var muligt at påvise ændringer i energiforbruget un-der søvn i interventionsperioden . Overindtagelse af fedt nedsatte udskillelsen af nitrogen (protein) og kulhydrat med fæces både i sammenligning med perioden før overindtagelse og med individer med overindtagelse af kulhydrat. Overindtagelse af kulhydrat bevirkede omdannelsen heraf til fedt (de novo lipogenese) både i leveren og udenfor leveren. Leverens bidrag til de novo lipogenese var relativt lavt, ca. 1/3 af den totale.
(Bo Belhage, John Dich, Peter Elsner, Keld
Biokemi og Genetik 185
Fosgerau Jensen, Birgitte Freisleben De-Blasi, Anette Juel Fritzen, Niels Grunnet, Mads Marcus-sen, Masao Mizuno, Signe MortenMarcus-sen, Peter Fæster Nielsen, Bjørn Quistorff, Aivaras Ratkevi-cius).
Herudover er der især samarbejdet med Hans og Ulla Rasmussen, Biologisk Kemi, August Krogh Instituttet, Jens Bangsbo og Bengt Saltin, Institut for Idræt; Niels H. Secher, Torsten Laurit-sen, Niels Tygstrup og Peter Ott, Rigshospitalet;
Paul Kristjansen, Institut for Molekylær Patologi og Magnus Bundgaard, Medicinsk-Fysiologisk Institut; Ina Schmalbruch og Olaf B. Paulson, Rigshospitalets Neurocenter.
Krystalkinetiskeundersøgelser af biomineraler
Arbejdet sigter mod forebyggelse og behandling af såvel nogle tand-, led- og knoglesygdomme som af fremkomst af nyre- og galdesten. Specielt undersøges dannelses-, vækst- og opløsningspro-cesser af tungtopløselige calciumforbindelser.
Undersøgelserne sigter også mod en udbygning af den molekylære beskrivelse af processer i krystal-overflader, herunder også makromolekylers inter-aktion med disse processer.
a) For nærmere at forstå knogledannelse under-søges induktionstider for HAP udfældning/vækst i vandige suspensioner af collagen, hvortil der cova-lent er bundet phosphoproteiner. Arbejdet foregår i samarbejde med Dr. M.A. Crenshaw, UNC, USA.
b) Der udføres kinetiske undersøgelser af mo-nokline og trikline calciumpyrophosphatdihydrat-krystaller, der ved udfældning i ledbrusk hos ældre medfører, at der opstår pseudo-arthritis-urica med smerte til følge. Yderligere undersøges kinetik af calciumpyrophosphattetrahydrat-krystaller, som tilsyneladende udviser en hidtil ukendt autoinhibi-tion, som formodentlig skyldes adsorption af cal-ciumpyrophosphatkomplekser. Dette synes dog ikke at forhindre, at der efter en timelang indukti-onstid fremkommer udfældning af en blanding af andre former af calciumpyrophosphat-krystaller.
c) For at teste vore teorier for kimdannelse på helt andre systemer undersøges induktionstider for industrielt relevante systemer som udfældning af Al2O3, et bærestof for katalysatorer, i samarbej-de med Haldor Topsøe A/S (Jørgen Christoffer-sen, Margaret R. Christoffersen).
Undersøgelser over nitrogen oxid systemet
Nitrogen oxid (NO) er et signalstof, der påvirker blodkarrene, nerverne og hjernen. Det virker på blodkarrene, således at de relakserer, på hjernen
og i nervesystemet som transmitterstof. NO med-virker ved regulationen af hjernens blodgennem-strømning, både ved ændringer i blodets indhold af kuldioxid og ilt, og ved aktivering af nervecel-ler. I høje koncentrationer er NO toksisk, og af denne grund er NO i søgelyset for skadelige påvirkninger af hjernevæv og perifert nervevæv ved neurologiske sygdomme. Formålet med dersøgelserne er dels ved dyreeksperimentelle un-dersøgelser at belyse NO’s betydning som media-tor af ændringer i hjernens blodgennemstrøm-ning, dels under basal-fysiologiske omstændighe-der og når kredsløbet er truet. Enzymet, nitrogen oxid synthase (NOS), aktiviteten analyseres i hjernevæv, kar og i perifert nervevæv. Specifikt i perifert nervevæv hos rotter med eksperimentel diabetes, hvor NOS aktiviteten stiger parallelt med det diabetiske forløb. Den kombinerede ba-sale og kliniske tilgang til problemet er medvir-kende til en større forståelse for hvordan, der kan skabes et grundlag for en terapeutisk intervention via ændringer i NO synthase aktiviteten ved hjælp af regulation /anvendelse af hæmmere af NOS.
Tidligere arbejder har vist, at NOS-hæmning, med flere forskellige hæmmere af NO-synthasen kan ophæves ved hjælp af 3-morpholinosydnoni-mine (SIN-1) både in vitroog in vivo, og at dette fænomen skyldes en opregulering af den opløseli-ge guanylat cyclase (sGC). sGC er taropløseli-getmoleky- targetmoleky-le for NO og er via produktion af cGMP ansvarlig for en stor del af NO’s virkning. Arbejdet omfat-ter undersøgelser over indholdet at cGMP og akti-viteten af sGC i cerebellum, perifert nervevæv og aorta hos rotter, under: 1. standard betingelser, 2.
ved hjælp af SIN-1, der er NO-donor, 3. 1H-(1,2,3,)oxadiazolo(4,3,-alfa)quinoxalin-1-one (ODQ), der er en specifik hæmmer af sGC, samt hæmmere af NO-synthasen.
Projektet foregår i samarbejde med professor, overlæge, dr.med. Martin Lauritzen, KAS, Glo-strup, professor, Dr. Douglas Zochodne, Calgary, Alberta, Canada, ph.d.-studerende læge Kirsten Thomsen, Med. Fys. Inst. Panum (Inger Rubin).
Anden virksomhed
Kongresser, rejser, gæsteforelæs-ninger m.v.
Peter Thams: 34th Annual Meeting of the EASD, Barcelona, Spain, 8-12. september 1998.
Bjørn Quistorff: Studieophold ved Dept. of Biochemistry and Biophysics, University of Pen-nsylvania, USA, (2 uger); ved Dept. of Physics, University of Illinois, USA, (1 uge), begge steder
inviteret foredrag; Dept. of Physics, Princeton University, USA (prof. Will Habber) Dept of Physics, University of Maintz, Tyskland (prof.
Otten); Dept. of Physical exercise, University of Tokyo, Japan (prof. T. Hamaoka); Experimental Biology 98, San Francisco April 98 (abstract); 8th international congress on obesity, Paris sept. 98 (4 abstracts).
Masao Mizuno: Dept. of Physical exercise, University of Tokyo, Japan (prof. T. Hamaoka) 2 besøg i 98; Int. Symp. on optimal exercise for di-sease prevention, Fukuoka, Japan July 1998;
53rd. congress of Japaneese Society of Physical Fitness and Sports Medicine, Yokohama, Japan, sept. 1998.
Aivaras Ratkevicius: University of Kaunas, Dept. of Physiology and Physical Exercise, 2 be-søg i forbindelse med samarbejdsprojekt.
Disputats- og andre bedømmelses-komiteer
Peter Thams: Formand for bedømmelsesudvalg.
Bjørn Quistorff: Medl. af udvalg til bedømmel-se af professorat i hepatologi ved Rigshospitalet;
formand for bedømmelsesudvalg for ph.d-af-handling (Nicolai Brun).
Redaktionsvirksomhed
Bjørn Quistorff: Analytical Biochemistry; The European J. of Applied Physiology and occupa-tional physiology; The Journal og Physiology;
Biomedical Optics; The Scandinavian J. of Clini-cal and Laboratory Investigation.
Gæsteforskere
Søren Pehrson, Haldor Topsøe; Jesper Dohrup, Haldor Topsøe. Begge hos Jørgen og Margaret Christoffersen.
Yoshiano Nakagawa, MD, Otaru University, Hoikido, Japan; Takashi Kawabata, MD, Otsuka Prefectual University, Japan. Begge hos Bjørn Quistorff.
Biokemisk Afdeling B Forskningsvirksomhed
Afdelingens forskning er koncentreret omkring studier af nucleinsyrers egenskaber, syntese og funktion; men inkluderer også projekter ved-rørende cellulære reguleringsmekanismer i cilia-ten Tetrahymena samt studier af fedtsyretransport over membranen.
Mekanismen for membrantransport af fedtsyrer
Vi har fundet, at røde blodlegemers membraner har begrænsede højaffine bindingssteder og en transport kapacitet for fedtsyrer (FA) ligesom muskelceller. Membranaffiniteten af FA-anjonen er omtrent som albumins. Betydningen af mem-branens proteiner og lipider for transporten er un-dersøgt for humane- og fåre erythrocytmembra-ner. Transporthastighederne er korreleret til antal-let af dobbeltbindinger i FA, men de er over det dobbelte for humane i forhold til fåre membraner.
Dette kan forstås ud fra fåremembraners indhold af sphingomyeliner i stedet for phosphatidylcholi-ner. Resultaterne sandsynliggør en transport ved diffusion af uladet FA dannet, når FA-anjonen er bundet til specifikke domæner (Inge Bojesen, Ei-gil Bojesen).
Cellekernens arkitektur
En forståelse af cellekernens opbygning har inte-resse bl.a. i forbindelse med cancer, da struktur-ændringer i kernen er blandt de universelle karak-teristika for den maligne celle. Genregulatoriske mekanismer er funktionelt koblet til cellekernens arkitektur, idet kernen indeholder domæner, som faciliterer koncentrering og rumlig organisering af regulatoriske molekyler for DNA replikation og genekspression. Vi har evidens for at DNA ud-gør et vigtigt struktur-element som dele af et net-værk, forbundet med kerneporerne. Vi arbejder med karakterisering af chromatinfibres organise-ring i kernen ved hjælp af elektronmikroskopi og lokalisering af specifikke RNA molekyler ved hjælp af in situ hybridisering (Mogens Engel-hardt).
Regulering af genekspression
De ribosomale 5S rRNA gener er isoleret fra menneskeceller og fra udvalgte dyreceller med henblik på at sammenligne genstrukturen i nært-beslægtede celletyper. 5S rRNA generne findes i tandem repeterede enheder i størrelse på én til otte kilobaser, afhængig af organisme. Der er li-geledes stor forskel på, hvordan generne er lokali-seret på metafase kromosomer, idet de kan findes i fra ét til tre loci. In situ hybridisering er udført med fluorescens mærkede og radioaktive RNA og DNA prober. De radioaktive prober kan identifi-cere genområder, som ikke findes ved hjælp af fluorescence mærkede prober. Dette problem un-dersøges nu også med PNA prober. Foruden ægte 5S rRNA gener findes et stort antal genvarianter og pseudogener. Vi har beskrevet en ekstern promotor, som er stærkt konserveret i forskellige
Biokemi og Genetik 187
arter. Betydningen af denne promotor er under-søgt in vitroefter mutagenese i udvalgte positio-ner. Promotorens betydning for genregulation i celler er ved at blive undersøgt ved transfektion og kvantitative målinger ved RT-PCR teknik (Sune Frederiksen, Bodil Lomholt).
Kemisk og fysisk stress på enkelt-celle niveau
Vi har kunnet fastslå, at såvel fysisk som kemisk stress kan bevirke celledød hos den encellede or-ganisme Tetrahymena. Kemisk og fysisk stress virker forstærkende på hinanden. Tilsætning af blok-polymere Pluronic F-68 (10-6M) forlænger cellernes overlevelse under begge stress-former.
Ved hjælp af immunoblotning har vi påvist et Bak-1 lignende protein hos Tetrahymena celler, der overføres fra vækst til sult. Bak-1 indgår i dødskaskader hos højere celler. Forsøg plan-lægges for at belyse samspillet mellem stress, overlevelsesfaktorer og celledød. Vi vil bl.a. stu-dere effekten af heat-chok proteiner (Hsp/chape-roner) samt af visse antibiotika, der kan hæmme disse (radicicol, geldanamycin) (Per Hellung-Lar-sen, Birgitte Saietz i samarbejde med Stanislava Pankratova, gæst fra det russiske forskningsaka-demi (RAS) i St. Petersborg.
Karakterisering af en insulinreceptor i cilie-membranen i en encellet eukaryot
En formodet insulinreceptor i ciliemembranen I Tetrahymena thermophilaer karakteriseret immu-nologisk og ønskes nu partielt karakteriseret med hensyn til aminosyresekvens bl.a. ved hjælp af Maldi-teknikken, således at det kromosomale gen for dette membranprotein kan karakteriseres med PCR-teknikken.
Formålet med undersøgelserne er at kunne stu-dere signalpeptidinduceret signaltransduktion af betydning for kemotaxi og mRNA transskription i forbindelse med igangsættelse af cellevækst i denne encellede organisme (Vagn Leick, Søren Tvorup Christensen i samarbejde med Søren Neve og Karsten Kristiansen, Odense Universi-tet).
Cellebiologisk og molekylærbiologisk karak-terisering af centrin og dets tilhørende strukturelle gen
Under et sabbatophold på Albert Einstein College of Medicine i New York i efteråret 1997, blev der udført immunkemisk og immuncytologisk karak-terisering af det calciumbindende protein centrin.
PCR-kloning af strukturgenet er afsluttet for nylig inklusive en intron på 80 nukleotider. Formålet med undersøgelserne er, at frembringe et DNA-konstrukt af centringenet, der kan anvendes til gen-knockout-eksperimenter for at studere de kemosensoriske ændringer i transgene celler (Vagn Leick i samarbejde med Takashi Hamasaki, Peter Satir og Mitchell Bernstein, Dept. of Anato-my and Structural Biology, Albert Einstein Colle-ge of Medicine at Yeshiva University, Bronx, New York, USA (udføres som transatlantisk sam-arbejde ved hjælp af et NATO Collaborative Re-search Grant).
Kinasering af STAT3 proteiner samt betyd-ningen for transkriptionskontrol i
leukocytter
Forskningssamarbejde med lektor Niels Ødum, Institut for Medicinsk Mikrobiologi (se Årbog der) (Vagn Leick).
RNA og DNA strukturer samt protein-DNA interaktioner involveret i transskriptions regulation
Vi har udviklet uranyl fotoprobning til at under-søge ligand-DNA interaktioner og DNA struktu-rer samt metal-ions bindingssteder i DNA og RNA. Projekter omhandlende struktur af ribozy-mer foregår i samarbejde med professor David Lilley, Dundee University, som er leder for en af de førende grupper på dette område. Sekvens diri-geret DNA bøjning er vigtigt i ligand genkendelse af DNA sekvenser og er bl.a. involveret i regule-ring af transskriptionen. Selvom fænomenet har været kendt i mange år, er der ikke hel klarhed for, hvad der inducerer bøjningen af specifikke DNA sekvenser. Projekter omhandlende DNA bøjning har stor prioritet (Niels Erik Møllegaard i samarbejde med David Lilley og Peter E. Niel-sen).
Struktur og funktion af små RNA molekyler Laboratoriet beskæftiger sig hovedsageligt med opklaring af strukturen af specifikke RNA mole-kyler og karakterisering af de tilknyttede protei-ner. Især undersøges en række af os opdagede nukleolære RNA molekyler. Undersøgelserne omfatter bl.a. genkloning og ekspressionsanaly-ser, kemisk og enzymatisk strukturprobning samt forskellige former for partikelkarakterisering. I forlængelse af de strukturelle studier undersøges om RNA molekylerne har funktion i forbindelse