Titta

UR Samtiden - Nobelpriset 2012

UR Samtiden - Nobelpriset 2012

Om UR Samtiden - Nobelpriset 2012

Populärvetenskapliga presentationer av 2012 år pris i kemi, fysik och ekonomi. I fysik belönas två forskare för att på varsitt håll ha uppfunnit och utvecklat modeller för att styra och mäta enskilda kvantpartiklar. Kemipriset går till två amerikanska läkare som beskrivit hur kroppens celler tar emot signaler från omvärlden. Matchmaking är nyckelordet för årets ekonomipris till Alfred Nobels minne. Inspelat i oktober 2012. Arrangerat av Kungl. Vetenskapsakademien.

Till första programmet

UR Samtiden - Nobelpriset 2012: Cellernas sinnrika mottagareDela
  1. Nu är det dags
    att prata om årets Nobelpris i kemi.

  2. Det gick till Robert J. Lefkowitz
    och Brian K. Kobilka-

  3. -"för studier
    av G-proteinkopplade receptorer."

  4. Den motiveringen är
    vetenskaplig, precis och vacker.

  5. En mer flummig formulering är:

  6. "För studier av sinnrika mottagare
    på cellernas yta."

  7. Jag heter Anne Fernholm
    är vetenskapsjournalist-

  8. -och jag ska presentera priset för er
    och ge er en bakgrund till det.

  9. Sen kommer Sara Snogerup Linse
    som nu får mikrofon på sig.

  10. Vinka till publiken.

  11. Hon ska ge er
    de härliga detaljerna till priset.

  12. Jag gillar årets Nobelpris i kemi,
    för det handlar om biokemi-

  13. -och för länge sen
    skulle jag studera miljövetenskap-

  14. -men råkade börja på biokemi, och
    blev fångad av kroppens molekyler.

  15. Det är helt sjukt-

  16. -att i vår kropp samverkar
    tiotusentals miljarder celler-

  17. -som samtidigt strävar mot samma mål.

  18. Årets pris handlar just om
    en kugge som gör att det fungerar-

  19. -om en liten mottagare
    på cellernas yta-

  20. -om G-proteinkopplade receptorer-

  21. -som gör att cellerna kan känna av
    vad som händer i omgivningen-

  22. -och reagera på omgivningen.

  23. I det populärvetenskapliga materialet
    ni har fått-

  24. -ger vi ett exempel
    på när man kan märka-

  25. -hur cellerna snabbt ställer om till
    en ny situation när vi blir rädda.

  26. Tänk på
    när ni senast blev riktigt rädda-

  27. -hur snabbt hjärtat börjar slå
    och kroppen börjar skaka.

  28. Det som händer då...

  29. Det syns dåligt.

  30. ...är att nervsignaler går
    från hjärnan ut i kroppen.

  31. Hjärnan släpper också ut hormoner
    som väcker binjurarna-

  32. -och binjurarna släpper ut adrenalin,
    kortison och noradrenalin-

  33. -stresshormoner-

  34. -som far ut i blodet
    och väcker resten av alla organ.

  35. Då stängs blodflödet
    till matsmältningsapparaten av-

  36. -för ni behöver inte smälta mat då.

  37. Blodflödet till musklerna öppnas, och
    socker och fett släpps ut i blodet-

  38. -för att ge energi till musklerna.

  39. Hjärtat slår snabbare
    för att pumpa ut blodet-

  40. -och ni andas snabbare
    för att syresätta det-

  41. -för att ni ska kunna springa
    så fort ni kan-

  42. -för att rädda era liv.

  43. Hela omställningen sker med hjälp av
    G-proteinkopplade receptorer.

  44. På ytan av cellerna
    sitter receptorerna-

  45. -och känner av hormonmängden blodet,
    så cellerna ställer om blixtsnabbt.

  46. För att ni ska förstå hur viktiga
    pristagarnas upptäckter är-

  47. -tänkte jag göra
    en historisk tillbakablick.

  48. Man hittade adrenalin
    redan mot slutet av 1800-talet-

  49. -och såg att det har
    en kraftfull effekt i kroppen.

  50. När man gav det till försöksdjur
    slog hjärtat fortare-

  51. -och man hade en teori
    om att det skedde-

  52. -eftersom adrenalin
    påverkade nervtrådar i kroppen-

  53. -och nervtrådarna
    hade effekt på hjärtat.

  54. För att testa den tesen slog man ut
    försöksdjurens nervceller.

  55. Man använde bl.a. giftet curare-

  56. -men när man tillsatte adrenalin
    fick man ändå en effekt-

  57. -så nervtrådarna
    kunde inte vara inblandade.

  58. I stället kom man med en annan teori-

  59. -om att när man tillsatte adrenalinet
    från cellernas utsida-

  60. -såg man att det hände grejer
    inuti cellen-

  61. -och då tänkte man att det måste
    finnas en mottagare på cellens yta-

  62. -en receptor som känner av
    det som händer i omgivningen.

  63. Men receptorn var
    ytterst svår att hitta-

  64. -för den sitter ganska väl gömd
    inne i cellens vägg.

  65. Dessutom är receptorerna
    ganska få till antalet.

  66. Man lyckades utveckla läkemedel
    som verkade via receptorerna-

  67. -innan man hittade receptorerna.
    Forskaren Raymond Ahlquist-

  68. -gjorde experiment
    med adrenalinliknande ämnen-

  69. -och undersökte effekten
    på blodkärlen och på hjärtat.

  70. Han drog slutsatsen att det måste
    finnas två receptorer för adrenalin-

  71. -och kallade dem alfa och beta.

  72. Med den kunskapen som grund
    utvecklade man betablockerare-

  73. -som specifikt blockerar
    adrenalinets effekt på hjärtat.

  74. Betareceptorerna får framförallt
    hjärtat att slå snabbare-

  75. -men alfareceptorerna
    får blodkärlen att dra ihop sig.

  76. Man hade läkemedel mot receptorerna
    men visste inta vad det var för nåt-

  77. -och det dröjde till 1970-talet
    innan man fick reda på det.

  78. Då gör Robert Lefkowitz entré
    i receptorernas historia.

  79. Han tog såna här hormoner-

  80. -och märkte dem med radioaktivt jod
    som strålade.

  81. Sen kunde han följa
    hormonets väg mot cellens yta-

  82. -och med hjälp av den
    detektera de första receptorerna.

  83. Det är här historien om
    årets Nobelpris i kemi börjar-

  84. -så jag lämnar över
    till Sara Snogerup Linse-

  85. -ledamot i Nobelkommittén i kemi, som
    annars hänger på Lunds universitet-

  86. -som professor i fysikalisk kemi
    och molekylär proteinvetenskap.

  87. Varsågod.

  88. Jag ska förklara
    vad G-proteinkopplade receptorer är-

  89. -vad priset innebär-

  90. -vilket arbete som var inblandat
    och hur forskarna hittade svaren.

  91. Jag börjar med att förklara bilden.

  92. Det biologiska membranet
    som omsluter varje cell i kroppen-

  93. -är bland det viktigaste för livet.

  94. Man måste kunna skapa en insida
    och en utsida-

  95. -med olika kemisk sammansättning.

  96. Det finns många teorier om hur livet
    uppstod, men innan barriären fanns-

  97. -kunde man inte ha en sammanhållen
    organism som kunde ta sig nånstans.

  98. De här ser nästan ut som små spermier
    men de har två svansar-

  99. -och de påminner om olja.

  100. Häller ni olja i vatten och skakar om
    så ser det ut som en emulsion-

  101. -men låter ni det stå
    så flyter oljan iväg-

  102. -för den vill inte vara i vattnet.

  103. Fast det är faktiskt vattnet
    som inte vill vara med oljan-

  104. -och precis det sker här.
    De feta svansarna dras mot varandra-

  105. -och bildar bilager eller membraner-

  106. -som vi hittar överallt i biologin:
    runt varje cell och inne i cellerna-

  107. -där det finns en massa organeller,
    som också har membraner.

  108. I membranerna på cellens utsida finns
    en massa olika proteiner.

  109. Proteiner vet ni säkert vad det är.

  110. Det är polypeptidkedjor,
    eller kedjor av aminosyror.

  111. Det finns 20 som kodas av våra gener,
    och fler som kan modifieras efteråt.

  112. Men i princip finns det 20 sorter-

  113. -och beroende på vilka och hur många
    de är, veckas en proteinkedja ihop.

  114. De G-proteinkopplade receptorerna
    har en sån sekvens-

  115. -att de gärna bildar spiraler-

  116. -som har vattenlösliga delar
    och feta delar-

  117. -och de har så mycket feta delar
    att de går in i det feta innandömet.

  118. De mer vattenlösliga delarna
    pekar ut och in.

  119. Våra G-proteinkopplade receptorer
    sitter i membranet-

  120. -och berättar för insidan av cellen
    vad som händer på utsidan.

  121. Årets pris handlar om
    hur den signalöverföringen går till.

  122. Lefkowitz och Kobilka upptäckte
    receptorerna, hur de såg ut-

  123. -hur de fungerar
    när de skickar signaler-

  124. -och hur de regleras,
    t.ex. hur man stänger av signaler.

  125. De såg att det finns
    en hel familj av receptorer.

  126. Jag pratar inte om
    alla andra proteiner i membranet.

  127. Det finns inte bara lipidmolekyler
    och G-proteinkopplade receptorer-

  128. -men jag visar bara dem, så tänk er
    att det sitter 5 000 andra proteiner-

  129. -med olika utseenden och uppgifter.

  130. Kanske sitter inte alla G-protein-
    kopplade receptorer i samma membran.

  131. Johan från för Forskning och framsteg
    har gjort bilderna.

  132. Det är därför de är så snygga.

  133. Här visar vi bara en av upptäckterna:

  134. Att det finns en familj av receptorer
    som ser ungefär likadana ut.

  135. Alla har sju helixar
    som går genom membranet-

  136. -och skickar signalen
    på ungefär samma sätt-

  137. -men binder olika saker, så
    receptorena tar upp olika signaler.

  138. Den som finns här borta, glutamat...

  139. Tycker ni om Knorr...?
    Oj, jag får inte nämna varumärken.

  140. Men tycker ni om halvfabrikat?
    Då är det ofta glutamat i-

  141. -som gör
    att det inte smakar hemlagat.

  142. Det är ett av de viktigaste
    nervsignalämnena i hjärnan-

  143. -som gör att vi blir glada.
    Det är en exitatorisk signalsubstans.

  144. Det skickas mycket glutamat
    runt i hjärnan, vilket gör er glada.

  145. Det sätter i gång saker.

  146. Vasopressin är ett hormon
    som justerar kroppens vattenbalans.

  147. Ljus har vi fått höra om,
    och om fotoner.

  148. Det finns receptorer av samma sort
    som svarar på en foton.

  149. Dopamin är ett viktigt signalämne
    precis som serotonin.

  150. Balansen mellan de två är viktig
    för vårt psykiska välbefinnande...

  151. ...och för smärtfrihet i hjärnan.

  152. Histamin är inblandat i allergier,
    och adrenalin har vi hört talas om.

  153. Det är bara ett par exempel.

  154. Lefkowitz och Kobilka
    såg att det fanns en familj-

  155. -men anade inte
    hur stor den skulle bli.

  156. Det var innan HUGO och att man
    sekvenserade människans genom.

  157. I dag vet man att det finns
    ungefär 950 såna receptorer i oss-

  158. -som har olika uppgifter.

  159. Nio känner av adrenalin, så för
    vissa ämnen finns flera receptorer-

  160. -och vissa receptorer
    känner av flera saker.

  161. Här har vi adrenalin.

  162. I molekylen finns lite kol, syre
    och lite kväve.

  163. Protonerna är inte utritade.

  164. Det är en kroppsegen substans-

  165. -som binder till nio
    G-proteinkopplade receptorer-

  166. -och som Anne berättade, orsakar den
    olika effekter i olika organ.

  167. Vi kan samtidigt få i gång hjärtat
    och stänga av matsmältningen.

  168. Det är svårt att springa
    när matsmältningen pågår.

  169. Den här molekylen
    har en människa tillverkat i labbet.

  170. Den kallas betablockerare.

  171. Den har också kol, syre och kväve.
    De är snarlika men ändå olika.

  172. Den molekylen heter propranolol
    och har fått Nobelpris för länge sen.

  173. Den upptäcktes före receptorerna.

  174. Den binder till vissa av adrenalinets
    receptorer, till betareceptorerna.

  175. Det är en selektiv medicin
    som bara stänger av vissa processer.

  176. Om man tittar på de mediciner
    som finns tillverkade upp till i dag-

  177. -påverkar ungefär hälften av dem
    en G-proteinkopplad receptor.

  178. Alla vill slippa ta mediciner,
    men om vi nån gång behöver det-

  179. -är det sannolikt att det vi får...
    Man kan ju läsa om sina mediciner-

  180. -och sannolikt se att den funkar
    genom en G-proteinkopplad receptor.

  181. Jag har migrän, och min medicin-

  182. -visar sig gå mot en av receptorerna
    i familjen vi hade här.

  183. Den binder till serotoninreceptorn-

  184. -och på en kvart är man som en vanlig
    människa igen. Det är fantastiskt.

  185. Det är ingen reklam,
    bara ett exempel.

  186. Hur fungerar då receptorerna?

  187. Hur lyckas de tala om för innanmätet
    av cellen vad som händer på utsidan?

  188. De sitter och latar sig i membranet.

  189. Sen händer nåt på utsidan.
    Lite adrenalin kommer farande-

  190. -men receptorn släpper inte in det.

  191. Det är fortfarande tomt på insidan,
    och ändå får cellen inuti veta.

  192. Hur gör receptorn då?

  193. Den är ganska fiffig.

  194. I en liten ficka på utsidan
    binder den adrenalin.

  195. Då tvingas den röra sig,
    och då ändras insidan-

  196. -så den kan binda ett annat protein
    på insidan. Här är det ett G-protein-

  197. -men den G-proteinkopplad receptorn
    kan också binda andra protein.

  198. Det är vanligt i biologin, inte bara
    i G-proteinkopplade receptorer.

  199. Proteiner som överför information
    från ett ställe till ett annat-

  200. -är ofta uppbyggt av alfahelixar,
    d.v.s. spiraler.

  201. Här har vi fyra alfahelixar.

  202. När receptorn inte är aktiverad
    är de ungefär parallella.

  203. Här är cellens utsida och insida, och
    här finns inte mycket att binda till.

  204. Men en ligand kan binda till utsidan
    och orsaka en stor förändring inuti-

  205. -eftersom helixarna är stela.

  206. Här blir ett bindningssite
    för G-proteinet.

  207. Plötsligt avslöjas feta delar
    från receptorns innanmäte.

  208. Olja löser sig inte i vatten, men då
    kommer G-proteinets feta delar in.

  209. Binder en annan molekyl vid receptorn
    kan de inre delarna hamna annorlunda-

  210. -och då passar inte G-proteinet,
    men kanske ett annat protein.

  211. En receptor kan alltså binda
    olika molekyler på utsidan-

  212. -och aktivera olika signalvägar.

  213. Den vanligaste
    har med G-proteinet att göra.

  214. Så fort det här komplexet
    har bildats-

  215. -börjar det hoppa av en nukleotid
    från alfa.

  216. G-proteinet består av
    alfa-, beta- och gamma-subenheter.

  217. En nukleotid lossnar, och en annan
    kommer in. Då faller det sönder-

  218. -och alfa- domänen
    börjar aktivera andra enzymer.

  219. Sen kan det komma ett nytt G-protein.

  220. Medan liganden sitter
    kan man aktivera flera stycken.

  221. Här ser ni att nåt händer.

  222. Det som vi ser här kallas ibland för
    det ternära komplexet-

  223. -för det består av tre saker:
    hormon, receptor och ett G-protein.

  224. Det visste man i mitten på 80-talet.

  225. Med hjälp av radioaktivitet,
    som Anne berättade, kunde man mäta-

  226. -hur starkt adrenalinet
    binder in till receptorn-

  227. -hur starkt det binder
    när G-proteinet sitter där-

  228. -hur starkt G-proteinet binder till
    receptorn, även när hormonet är där.

  229. Man mätta fyra jämviktskonstanter,
    och såg en termodynamisk koppling.

  230. Det kvittar i vilken ordning de
    binder. Det skapar samma tillstånd.

  231. Det kallas för det ternära komplexet,
    och man visste redan 1980-

  232. -att det var tre saker-

  233. -och i mitten på 80-talet visste man
    att det bestod av sju helixar.

  234. I dag, sen september 2011,
    alltså i ett helt år-

  235. -har vi vetat att det ser ut så här.

  236. Så här ser det ut
    i nästan atomisk upplösning.

  237. Det är en kristallstruktur
    av det aktiva komplexet.

  238. Här ser vi liganden/hormonet i gult-

  239. -och receptorn är ritad
    med band som följer alfahelixarna.

  240. Vi ser inte alla atomer här-

  241. -men man har ritat ut
    ryggraden i peptidkejdan.

  242. Här är G-proteinet
    med de tre subenheterna.

  243. Så ser det ut, och det brukar kallas
    för ett molekylärt mästerverk.

  244. Det här komplexet
    är inte snutet ur näsan.

  245. Från det att man visste det, till att
    man visste det gick det 31 år.

  246. Är nån här under 31 år?

  247. Ja, jag tror ni är runt 20 år.
    Kan det stämma?

  248. När ni föds har forskarna-

  249. -svettats i över 10 år
    med den här bilden.

  250. Sen har de svettats under
    hela er livstid, och nu har vi den.

  251. Varför har det då varit så svårt?

  252. Kristallisera proteiner
    har man kunnat göra sen 50-talet-

  253. -men det här är supersvårt,
    och en anledning är att...

  254. Nu har vi aktiverat G-proteinet.

  255. Av flyger en nukleotid, in flyger
    en annan, och sen lossnar det fort.

  256. Den där kanske vill hoppa av och på,
    och då börjar receptorn röra sig.

  257. För att mäta ett proteins struktur
    med kristallografi-

  258. -måste man ha det i en kristall
    där saker ligger stilla.

  259. Det är ganska lätt med vattenlösliga
    och med stillsamma proteiner-

  260. -men det är svårt med ett komplex
    som ständigt vill flyga sönder.

  261. Hur får man det bilda en kristall?

  262. Delarna far åt var sitt håll och
    bildar kanske tre olika kristaller.

  263. Det var en utmaning, och dessutom
    är allt gjort för att vara dynamiskt.

  264. Kobilka som har tagit fram strukturen
    jobbade under många år-

  265. -och utvecklade biokemiska tricks.

  266. Han stod vid labbänken och tänkte
    och donade, och kom på olika sätt.

  267. Bland annat tog han
    antikroppar från kameler-

  268. -och letade efter
    såna som kunde binda.

  269. Han fann en
    som band till alfadomänen.

  270. Man binder in den i den aktiva formen
    och håller fast den-

  271. -och tvingar den att stanna kvar.

  272. Sen behandlade han liganden kemiskt-

  273. -och kopplade fast den på receptorn
    så att den inte kunde flyga av.

  274. Han satte till kolesterol i membranet
    för att receptorn skulle bli stelare-

  275. -och det fanns en speciell loop-

  276. -i receptorn på den här sidan,
    som är väldigt rörlig.

  277. Då tog han ett annat protein,
    T4 lysozymet-

  278. -och satte in det där-

  279. -genom att klistra in det
    i gener för receptorproteinet.

  280. Så i stället för att ha
    ett par aminosyror dör-

  281. -sitter där ett helt annat protein.

  282. Med olika tricks fick han receptorn
    att ligga still och forma kristaller.

  283. Då blir man kanske lite tveksam.
    Hur vet man att det är rätt?

  284. Han har ju tvingat det att ligga så,
    men ser det verkligen ut så?

  285. Han gjorde andra försök samtidigt.

  286. Han gjorde ett omodifierat komplex-

  287. -och det räcker
    att det lever en sekund-

  288. -för att man ska kunna använda andra
    biokemiska och fysikaliska metoder.

  289. Han använde en metod där man ser
    hur snabbt protoner hoppar av och på-

  290. -ryggraden på proteinet.

  291. Sen mätte han det med masspektrometri
    med hög upplösning-

  292. -och kom fram till att det ser ut så.
    Rätt delar är skyddade i komplexet.

  293. I vetenskap är inget hundra procent-

  294. -men han har gjort det sannolikt
    att det faktiskt ser ut så.

  295. Den här bilden kan förklara populärt
    hur en receptor fungerar.

  296. Receptorn i cellmembranet
    fungerar som en telefonväxel.

  297. I växeln sitter alltid en människa,
    i alla fall i min värld.

  298. Det var mitt första sommarjobb. 1977
    jobbade jag i växeln på ett bageri.

  299. Här ringer de från Stockholm,
    så man ska förstå stockholmska-

  300. -och när stockholmaren ringer
    ska han prata med Bengt.

  301. Sen ringer de från Göteborg, och de
    vill prata med Gertrud på analysen.

  302. Efter ett tag känner man igen folk
    på rösten, bara de säger "Hej".

  303. Så fungerar en telefonväxel:

  304. Operatören har erfarenhet,
    och beroende på vem som ringer-

  305. -skickas de vidare
    till olika ställen-

  306. -och så fungerar
    en G-proteinkopplad receptor.

  307. Beroende på
    vilken molekyl som binder på utsidan-

  308. -blir det olika signaler på insidan.

  309. Signalen går olika vägar
    via olika proteiner.

  310. Det finns många språk på vår jord.

  311. Få personer kan alla,
    och det behövs många olika växlar-

  312. -så att man kan ge liknande respons
    för alla personer i världen.

  313. Och vi har
    950 G-proteinkopplade receptorer-

  314. -för att alla substanser
    ska ha en chans att påverka nån.

  315. Sen finns det substanser,
    som t.ex. adrenalin-

  316. -som kan ringa flera växlar, för
    det språket talas på flera platser.

  317. Adrenalinspråket
    talas på nio platser i kroppen-

  318. -och därför kan samma uppringare
    få olika effekt på olika platser-

  319. -för de olika operatörerna
    har olika idéer om vad som ska ske.

  320. Så fungerar systemet.
    Det är oerhört smart.

  321. Synd att man inte kom på det själv,
    för det är ett oerhört smart system.

  322. Det är ett modulärt system, som lego.

  323. Man har vissa smarta komponenter
    på insidan som ger signaler.

  324. Sen kopplar man det till en receptor
    där man redan har ett byggnadsverk-

  325. -och gör förändringar
    i fickan där substansen ska binda-

  326. -så att den kan svara mot nåt nytt.

  327. Evolutionen kan lätt skapa en ny
    receptor, för byggnadsverket finns.

  328. Det finns också G-proteinkopplade
    receptorer på ytan, som fotoner.

  329. Vi har massor av
    G-proteinkopplade receptorer i näsan-

  330. -på tungan - så det finns
    inte bara fyra smaker - och i ögat.

  331. Det gör att vi kan skapa oss
    information om omvärlden.

  332. Alla våra celler kan få information
    om vad som händer runtomkring dem-

  333. -men vi använder samma receptorer för
    att få veta vad som sker runtom oss.

  334. Tack vare Lefkowitz och Kobilka
    kan vi inte bara ta in intrycken-

  335. -utan också ha kul åt att veta vad
    som sker när en foton träffar ögat-

  336. -varför hjärnan fattar
    att det inte har hänt-

  337. -och varför det sker så snabbt.

  338. Nu tänkte jag visa
    vad gubbarna har gjort.

  339. Här sitter en ung Lefkowitz
    med en plåt med radioaktiva fläckar.

  340. När han var ung, och när jag var ung-

  341. -hade man inte digitalkameror
    utan fotoplåtar.

  342. Vid experiment med radioaktivitet-

  343. -fick man antingen sprida proteinerna
    med hjälp av elektrofores, som här-

  344. -eller dutta dem
    på membran eller vävnadsprover-

  345. -lägga en fotografisk film över
    och stoppa det i en svart låda-

  346. -och hoppas att ingen öppnade den
    innan man framkallade det.

  347. Sen fick man fläckar med olika svärta
    som betydde olika mycket signal.

  348. Man fick fram kvantitativa data.

  349. Geigermätaren är också gammal,
    så man kunde använda den-

  350. -och därigenom kunde han detektera
    receptorerna och rena fram dem.

  351. Med hjälp av radioaktiva hormoner
    kunde han testa var de fanns.

  352. Han använde dem i bindningsstudier
    för det kan bli kvantitativt.

  353. Det är en gammal metod
    som används ännu.

  354. Trots all modern biokemisk metodik
    som bygger på fluorescenta prober-

  355. -är mer exakt än radioaktivitet
    om man vill ha kvantitativa data.

  356. Allt det här gjorde han på 70-talet.

  357. 1980 kom den ternära komplexmodellen.
    Då var det i princip klart.

  358. Så här ser det ut.
    Det här är vad vi kallar "blobologi".

  359. Det finns ju biologi,
    men det här är blobologi.

  360. Man ritar proteiner som blobbar.

  361. Här har vi en receptor, ett hormon-

  362. -och ett heterotrimert G-protein-

  363. -och vi kan antingen
    först binda hormon och sen G-protein-

  364. -eller först binda G-protein.

  365. Vi kommer alltid hit,
    och den totala fria energin-

  366. -är exakt densamma,
    oberoende av vilken väg man går.

  367. Det är
    en av termodynamikens huvudsatser-

  368. -så hade de fått fram andra siffror
    hade nån nog blivit förvånad.

  369. Det är det aktiva komplexet-

  370. -och när det har bildats
    aktiveras G-proteinet.

  371. Det visste man 1980-

  372. -och 2011, tack vare Kobilkas arbete,
    vet vi också precis hur det ser ut-

  373. -i nära atomär detalj.

  374. Vi säger nära, för såna strukturer
    har en upplösning-

  375. -och man vet inte
    exakt var varje atom sitter-

  376. -men ganska väl,
    så man kan passa in alla sidokedjor.

  377. Man vet inte alltid exakt
    hur de är roterade, men ganska väl.

  378. En viktig bit som han gjorde
    var inte bara bilden själv-

  379. -som är enastående och förklarar
    vad som sker när receptorn aktiveras-

  380. -utan han tog också fram metodologi.
    Allt han gjorde-

  381. -för att tvinga det aktiva komplexet
    att kristallisera sig-

  382. -är metoder
    som många forskare använder nu-

  383. -för att ta fram bilder av receptorer
    som är viktiga för läkemedel-

  384. -och för att stilla vår nyfikenhet:
    Hur olika eller lika kan de vara?

  385. Här ser vi
    de sju helixarna i olika färger-

  386. -och hur skillnaden är
    mellan icke-aktiverad och aktiverad.

  387. Han har gjort strukturen
    för icke-aktiverad receptor också.

  388. Här kikar vi inifrån cellen.

  389. Den icke-aktiverade receptorn
    ser vi här med alla atomer utan väte-

  390. -men vi ser bara dem
    som sticker in på insidan mot cellen.

  391. De gula är de hydrofoba,
    eller oljerika.

  392. Det är små fläckar.

  393. En enskild bensenring gluttar fram-

  394. -men ett hormon binder på utsidan-

  395. -är det som om
    en bukett med rosor öppnas-

  396. -och vi får en hydrofob grotta-

  397. -i insidan på receptorn
    där G-proteinet kan sätta sig.

  398. Man ser
    att det blir ett tydligt ställe-

  399. -som G-proteinet binder.

  400. Familjen upptäckte de tillsammans
    1986.

  401. Kobilka var då postdoktor.

  402. Han hade precis disputerat
    och kom till Lefkowitz-

  403. -och sen klonade och sekvenerade de
    tillsammans.

  404. Det var ett hästjobb att rena fram
    receptorer från hamsterlunga-

  405. -för att se i vilken ordning
    aminosyrorna kommer.

  406. De måste börja med att rena proteinet
    och göra DNA utifrån det.

  407. Man måste göra dem degenererade,
    för vissa aminosyror har flera kodon-

  408. -och man fick göra blandningar
    och få fram genen med hjälp av dem.

  409. Sen lyckades de klona hela genen och
    fick fram hela aminosyrasekvensen.

  410. Då såg de att den var oerhört lik
    en annan receptor, som sitter i ögat.

  411. Det gjorde de
    för adrenalins betareceptor.

  412. De var oerhört lika i uppbyggnad
    och i ordningsföljd av aminosyrorna.

  413. Mörka färger är identiska
    och ljusa färger är snarlika.

  414. De kunde ta se var helixarna satt
    och fann exakt sju stycken.

  415. Looparna som förbinder dem är olika.

  416. Lefkowitz har också upptäckt
    G-proteinoberoende signalering-

  417. -att en receptor
    kan signalera mer än en väg-

  418. -och båda har arbetat med reglering
    och hur signaleringen stängs av.

  419. Lefkowitz har jobbat mycket
    med fosforylering:

  420. Vilka enzymer gör det?

  421. Kobilka har jobbat med
    hur de plockas in i cellen-

  422. -när de signalerat färdigt
    och ska bort.

  423. Här har vi årets vinnare, och med det
    tackar jag för er uppmärksamhet.

  424. Tack.

  425. Vi har tid för en fråga före pausen.

  426. Du visade cellytan och receptorerna.
    Vad är det för storlek på det här?

  427. Det är en jättebra fråga.

  428. Jag fick den i går också av nån.

  429. Här har vi en cellyta.

  430. Det här är ungefär 50 ångström,
    d.v.s. 5 nanometer.

  431. En cell är ungefär 10 mikrometer.

  432. -men om vi säger 5 mikrometer-

  433. -är det här
    en tusendel av cellens radie.

  434. Det blir det då.

  435. Man ritar ofta membranet tjockt
    i förhållande till cellen.

  436. Annars får man inte in det på bilden.

  437. Gör vi cellen med en promille membran
    ser vi inte vad vi har i membranet.

  438. Därför överdriver man.

  439. Om det här är 5 nanometer
    så är de ungefär 7-8 nanometer.

  440. Vet ni hur mycket en nanometer är?
    Det är n miljondels millimeter.

  441. Dela en millimeter en miljon gånger.

  442. Dela en meter, sen en millimeter
    och sen en mikrometer tusen gånger.

  443. Den moderna nanotekniken rör sig
    mellan en och hundra nanometer.

  444. Alla proteiner är nanopartiklar.
    De fanns långt innan nanotekniken-

  445. -så naturen var först.

  446. Ja, men det är coolt att nanoteknik
    och bioteknik kan skaka hand.

  447. Ja.

Vill du länka till en del av programmet? Välj starttid där spelaren ska börja och välj sluttid där den ska stanna. 

Länken till ditt klipp hamnar i rutan "Länk till klipp".

Cellernas sinnrika mottagare

Produktionsår:
Längd:
Tillgängligt till:

Kemipristagarna Robert J Lefkowitz och Brian Kobilka har beskrivit hur det går till när kroppens celler tar emot signaler från omvärlden. Professorn i fysikalisk kemi Sara Snogerup Linse berättar om de sinnrika mottagare som finns placerade på cellernas yta. Dessa kan beskrivas som ett slags telefonväxel som kan ta emot meddelanden och sedan skicka dem vidare till rätt mottagare. Inspelat i oktober 2012. Arrangerat av Kungl. Vetenskapsakademien.

Ämnen:
Kemi
Ämnesord:
Nobelpriset i kemi
Utbildningsnivå:
Högskola

Alla program i UR Samtiden - Nobelpriset 2012

Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Nobelpriset 2012

Matchningsteori belönas

Matchning är det centrala begreppet för 2012 års ekonomipris till Alfred Nobels minne. Tack vare amerikanerna Lloyd Shapley och Alvin Roths teorier kan människor få hjälp att välja rätt skola, hitta lämplig äktenskapspartner och söka efter en passande njure för transplantation. Tore Ellingsen, professor i nationalekonomi, berättar.

Produktionsår:
2012
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Nobelpriset 2012

Med fokus på kvantvärlden

Fysikpristagarna Serge Haroche och David J Wineland belönas för sin forskning om hur man kan bemästra ljuspartiklar i den kvantfysiska världen. Professorn i atomfysik Anne L'Huillier berättar om de praktiska tillämpningar som kan komma ut av årets nobelpris. I framtiden kommer vi med stor sannolikhet att få supersnabba kvantdatorer.

Produktionsår:
2012
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Nobelpriset 2012

Cellernas sinnrika mottagare

Kemipristagarna Robert J Lefkowitz och Brian Kobilka har beskrivit hur det går till när kroppens celler tar emot signaler från omvärlden. Professorn i fysikalisk kemi Sara Snogerup Linse berättar om de sinnrika mottagare som finns placerade på cellernas yta. Dessa kan beskrivas som ett slags telefonväxel som kan ta emot meddelanden och sedan skicka dem vidare till rätt mottagare.

Produktionsår:
2012
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning

Mer högskola & kemi

Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Kvinnliga forskare i rampljuset

Viktigt med historiska förebilder

Det finns få kvinnliga forskare och innovatörer historiskt sett, påpekar Marja Makarow, vice ordförande i den finska forskningsakademien. Hon nämner Émilie Du Châtelet som verkade på 1700-talet och Marie Curie som två framstående exempel. Konsekvensen av att det funnits så få kvinnor inom forskningen är att det nu råder stor brist på kvinnliga professorer, rektorer och forskningsledare. Inspelat på Uppsala universitet den 22 maj 2015. Arrangör: Uppsala universitet, SciLifeLab och Young Academy of Europe.

Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Kvinnliga forskare i rampljuset

Erfarenheter som kvinnlig professor i Sverige

Som student i biologi på 1970-talet var det ont om kvinnliga förebilder berättar Siv Andersson, professor i molekylär evolution vid Uppsala universitet. Att försöka kombinera en forskarkarriär och familjeliv trodde hon länge var omöjligt. Hon talar också om svårigheter och möjligheter som kvinnlig professor i Sverige, om att mötas av beröm och kritik, och gränser för etik och moral. Inspelat på Uppsala universitet den 22 maj 2015. Arrangör: Uppsala universitet, SciLifeLab och Young Academy of Europe.

Fråga oss