Ny cellkomponent med betydelse för luktsinnet upptäckt
Forskare vid Umeå universitet har upptäckt en tidigare okänd cellkomponent, en organell, inne i nervceller som vi uppfattar lukt med. Upptäckten kan få betydelse för den fortsatta forskningen om nedsatt luktsinne, vilket är ett vanligt symtom vid covid-19.
Upptäckten kunde ske genom att Devendra Kumar Maurya, postdoktor vid Institutionen för molekylärbiologi, använde en ny teknik, så kallat korrelativ mikroskopi som kombinerar elektronmikroskopi och konfokalmikroskopi. Foto: Mattias Pettersson.
– En förutsättning för att kunna hitta behandling av nedsatt luktförmåga är att man först förstår hur luktsinnet fungerar, säger Staffan Bohm, professor vid Institutionen för molekylärbiologi vid Umeå universitet.
Det forskarna har upptäckt är en så kallad organell inne i nervceller som tidigare inte observerats. Den nyupptäckta organellen har forskarna gett namnet multivesikulär transducosom. Upptäckten blev möjlig tack vare Umeå universitets unika infrastruktur för mikroskopi.
Organeller är avgränsade ”arbetsstationer” inne i celler som kan liknas vid kroppens olika organ, det vill säga olika organeller har olika funktioner i cellen. De flesta organeller är gemensamma för olika celltyper, men det finns också organeller med specifika funktioner som bara förekommer i vissa celltyper. Luktnervceller har långa utskott som sticker ut i näshålan och som innehåller de proteiner som binder luktämnen och därmed startar nervimpulser till hjärnan. Omvandlingen av lukt till nervimpuls kallas transduktion och den nyupptäckta organellen, innehåller bara transduktionsproteiner.
Elektronmikroskopibild som visar frisättning av vesiklar med transduktionsproteiner i förstoring. Från Maurya DK, et al. Nat Commun 2022; 13:6889.
Transducosomens roll är att både förvara och hålla transduktionsproteiner åtskilda från varandra tills de behövs. Vid luktstimulering spricker organellens yttre membran och frigör därmed transduktionsproteinerna så att de kan nå nervcellens tunna utskott och lukt uppfattas.
Forskarna upptäckte även att transducosomen bär på ett protein som heter retinitis pigmentosa 2, RP2. Det proteinet är annars känt för att reglera transduktion i ögats synceller. Om RP2 genen är muterad, kan det orsaka en variant av ögonsjukdomen retinitis pigmentosa som skadar ögats synceller.
– En fråga för fortsatt forskning är om transducosomen har en roll för synen och om den förekommer i hjärnans nervceller som aktiveras av signalsubstanser och inte ljus och lukt. Då kan upptäckten visa sig än mer betydelsefull, säger Staffan Bohm.
Transducosomen upptäcktes när forskaren Devendra Kumar Maurya använde en ny teknik, så kallat korrelativ mikroskopi. Tekniken kombinerar elektronmikroskopi och konfokalmikroskopi så att en cells inre strukturer och var olika proteiner befinner sig kan avbildas samtidigt. Avgörande för upptäckten var Devendras metodutveckling som gjorde det möjligt att använda tekniken till att analysera intakta nervceller i vävnadssnitt.
Studien är publicerad i den vetenskapliga tidskriften Nature Communications.
Om den vetenskapliga publiceringen
A multivesicular body-like organelle mediates stimulus-regulated trafficking of olfactory ciliary transduction proteins
Devendra Kumar Maurya, Anna Berghard, Staffan Bohm
DOI: 10.1038/s41467-022-34604-y.
