Små skillnader i enzymer ger helt olika funktioner

Att enzymerna hittar rätt målsubstans i kroppen hänger på ytterst små detaljer i deras sammansättning. Enzymet glutationtransferas skyddar kroppen mot gifter, men genom små förändringar kan det omvandlas till ett enzym som framställer könshormoner. Det visar en ny studie av forskare vid Uppsala universitet som publiceras i tidskriften Journal of Molecular Biology.

Enzymerna kontrollerar och påskyndar kroppens omvandling av kemiska ämnen. Vilket enzym som kan påverka vilka ämnen avgörs av en molekylär anpassning, som kan liknas vid en nyckel som endast passar ett visst lås. Enzymet fungerar endast med molekyler av en bestämd form. Enzymer med som liknar varandra till utseendet kan dock ha helt olika funktioner.

En forskargrupp vid Uppsala universitet, ledd av professor Bengt Mannervik vid institutionen för biokemi och organisk kemi, upptäckte för några år sedan ett nytt enzym i hormonproducerande organ som katalyserar en kemisk reaktion i produktionen av könshormoner, bland annat testosteron och progesteron. Det nya enzymet är mycket likt glutationtransferas, som igår i kroppens avgiftningssystem. I den nya studien har Bengt Mannervik och hans kollegor studerat vilka detaljer i de två enzymerna som gör att deras funktioner är så olika varandra.

- Våra resultat visar att det endast är fem av enzymets mer än 200 aminosyror som avgör om könshormoner kan bindas till enzymets aktiva säte i en orientering så att hormonet omvandlas. Om man byter ut dessa aminosyror byter enzymet också funktion.  Hormonet binds då i fel orientering, nyckeln går alltså baklänges in i låset, berättar Bengt Mannervik.

Studien förklarar på molekylär nivå hur ett viktigt enzym i hormonproduktionen känner igen sin målsubstans. Resultaten visar också hur nya enzymfunktioner kan uppkomma genom mutationer i proteinstrukturen.

Läs artikeln i Journal of Molecular Biology.

För mer information, kontakta Bengt Mannervik, 018-471 45 39 eller 070-375 66 00, e-post: bengt.mannervik@biorg.uu.se