Proteiner i en grupp: European XFEL tittar inuti celler
Inuti våra celler trängs miljontals proteiner i en ständig folkmassa, men de måste reagera snabbt när det behövs. Hittills har det varit svårt att observera deras rörelser. Med hjälp av den europeiska röntgenlasern XFEL nära Hamburg har ett team under ledning av Anita Girelli och Fivos Perakis vid Fysikum, Stockholms universitet, nu fångat dessa rörelser – och upptäckt ett överraskande mönster.
För att förstå hur celler fungerar måste forskarna veta hur proteiner rör sig i cellens trånga inre. När många proteiner är tätt packade kan deras rörelser förändras – men exakt hur har varit svårt att mäta.
Med hjälp av en ultrasnabb röntgenteknik vid European XFEL studerade forskarna hur proteinet ferritin rör sig på mikrosekundnivå. De fann att ferritin inte diffunderar jämnt vid höga koncentrationer. Istället uppvisar det en anomal rörelse, som om proteinerna kortvarigt fastnar i burar som bildas av sina grannar innan de bryter sig loss igen.
Datormodellering bekräftade att dessa ovanliga rörelser beror på en blandning av hydrodynamiska effekter och direkta interaktioner mellan proteinerna.
Dessa insikter hjälper forskare att bättre förstå hur proteiner navigerar i trånga miljöer – kunskap som kan förbättra ferritinbaserad läkemedelstillförsel, där proteinrörelser begränsar hur snabbt läkemedel kan frisättas.
Proteins - comic strip
Mer information
Coherent X-rays reveal anomalous molecular diffusion and cage effects in crowded protein solutions - Nature Communications
Proteins in a crowd: European XFEL looks inside cells - European XFEL
Senast uppdaterad: 2025-12-12
Sidansvarig: Fysikum