Olivia Rissland, doktor nauk, adiunkt biochemii i genetyki molekularnej na Wydziale Medycznym Uniwersytetu Kolorado, otrzymała grant w wysokości 1 miliona dolarów od Fundacji W. M. Kecka na badanie komórek, które produkują niezwykle duże ilości jednego rodzaju białka.

Celem Rissland jest lepsze zrozumienie podatności molekularnych takich komórek. Jej zespół badawczy skupi się na kolagenie, który stanowi około 30% całkowitego białka w organizmie.

„Podstawowym założeniem jest zbadanie, w jaki sposób niektóre komórki produkują dużo jednej rzeczy” — mówi Rissland, który prowadzi badania nad mechaniką produkcji białek. „Można myśleć o komórce jak o zakładzie produkcyjnym. Wiele komórek produkuje wiele różnych rzeczy, ale w naszych ciałach są bardzo ważne komórki, które produkują dużo tylko jednej rzeczy”.

Jej projekt zakłada również zbadanie, w jaki sposób komórka buduje i specjalizuje swój wewnętrzny mechanizm, aby umożliwić działanie swojego zakładu produkującego białka.

„Fajne jest to, że komórka musiała pierwotnie stworzyć całą tę maszynerię w sobie”, mówi Rissland. „Wielkim pytaniem bez odpowiedzi jest to, skąd wie, ile tej maszynerii stworzyć? Skąd wie, że nie ma jej wystarczająco dużo?”

Kolagen jest przypadkiem testowym, który ma zbadać hipotezy dotyczące tego, co Rissland nazywa „ultra-dedykowaną” produkcją pojedynczego białka. Wgląd w syntezę kolagenu może przynieść lepsze zrozumienie innych niezbędnych białek, takich jak insulina uwalniana przez komórki beta trzustki lub przeciwciała wydzielane przez komórki B.

„Większość komórek w ciele to majsterkowicze, a historycznie to właśnie je badamy. To badanie próbuje zrozumieć drugą stronę medalu — w jaki sposób komórki przeprogramowują się, aby móc wytwarzać duże ilości jednego lub bardzo niewielu białek” — mówi dr Jay Hesselberth, profesor biochemii i genetyki molekularnej. „Kolagen to naprawdę świetny punkt wyjścia, ponieważ mamy łatwo dostępne narzędzia w laboratorium, aby go badać”.

Laboratorium Risslanda będzie badać procesy kontroli jakości, które umożliwiają optymalne funkcjonowanie komórki.

„Akt tworzenia białka nazywa się translacją” – mówi. „Jeśli translacja przebiega powoli lub jest zatrzymana lub jeśli występują inne problemy, to właśnie tam wkraczają te ścieżki kontroli jakości, aby spróbować poradzić sobie z problemem”.

Biorąc pod uwagę tak wiele potencjalnych sposobów załamania procesu, niezwykle ważne jest zrozumienie tych ścieżek.

„Masz zakład produkcyjny, w którym będziesz musiał produkować dużo jednej rzeczy, ale wytwarzanie dużych ilości jednego białka tworzy punkty krytyczne” — mówi Rissland. „Prawdopodobieństwo wystąpienia przestojów lub spowolnień jest w rzeczywistości bardzo wysokie”.

Zrozumienie efektu domina tego spowolnienia może rzucić światło na przyczyny chorób lub wpływ starzenia się.

„To bardzo skomplikowany proces, ale najbardziej ekscytującą częścią tej pracy jest wkraczanie na nowe pola” – mówi Rissland.

Fundacja WM Keck, założona w 1954 r., finansuje pionierskie badania i inżynierię w dziedzinie nauk biologicznych i fizycznych. Mandatem programu badawczego Fundacji jest wspieranie pionierskich odkryć w dziedzinie nauki, inżynierii i badań medycznych. Fundacja finansuje prace o wysokim ryzyku i dużym wpływie wiodących badaczy, aby położyć podwaliny pod nowe paradygmaty, technologie i odkrycia, które uratują życie, dostarczą innowacyjnych rozwiązań i przyczynią się do naszego zrozumienia świata.

Projekty finansowane przez Fundację Keck są wyjątkowe i nowatorskie w swoim podejściu, kwestionują panujący paradygmat lub mają potencjał, aby otworzyć nowe terytorium w swojej dziedzinie. Fundacja priorytetowo traktuje granty, które są pionierami badań i inżynierii nauk biologicznych i fizycznych, w tym rozwój obiecujących nowych technologii, instrumentów lub metodologii.