Porträtt av professor Janne Johansson

This page in English

Jan Johansson - Professor i biologisk demensforskning vid institutionen för neurobiologi, vårdvetenskap och samhälle

Jan Johansson föddes 1962 i Stockholm och tog 1990 läkarexamen vid Karolinska Institutet, KI. Han började redan under studierna forska och disputerade 1991 på avhandlingen "Covalent structures of hydrophobic surfactant polypeptides SP-B and SP-C".

Han vistades 1992-1993 som post doc vid institutionen för molekylärbiologi och biofysik, Eidgenössiche Technische Hochschule (ETH), Zürich. Han blev 1994 docent i medicinsk och fysiologisk kemi vid KI.

Han forskade perioden 1994-2002 vid institutionen för medicinsk biokemi och biofysik, KI. Han har sedan 2000 varit projektledare för ett samarbetsprojekt mellan KI, SLU och Chiesi Pharmaceutici, Parma, Italien, kring utveckling av syntetiskt surfaktant för behandling av lungsjukdomar.

Han är sedan 2003 ledamot av styrelsen för International Association for Protein Structure Analysis and Proteomics, respektive sedan 2002 professor i medicinsk biokemi vid SLU. Tjänsten omfattar idag 20 procent på Biomedicinskt Centrum, Uppsala.

Jan Johansson utnämndes den 1 januari 2011 till professor i biologisk demensforskning vid Karolinska Institutet.

Om forskningsämnet

Jan Johanssons tidigare forskning kring så kallade surfaktant-proteiner har resulterat i ett syntetiskt surfaktantpreparat, som hösten 2011 kommer i klinisk prövning. Vissa aminosyror är utbytta, eftersom ett surfaktantprotein inte veckade sig till en α helix, utan i stället bildade amyloida fibriller liknande de fibriller som förekommer i plack vid Alzheimers och Parkinsons sjukdomar. Fynden har lett till hans nuvarande forskning kring vad som avgör om fibriller bildas och hur detta kan förhindras.

Aggregering av proteiner vid lungsjukdomar och demens

Redan i sitt avhandlingsarbete studerade Jan Johansson de proteiner som ingår i surfaktant, och som reducerar ytspänningen i lungans alveoler så att dessa kan expandera. Han syfte var att utveckla ett syntetiskt preparat. Utgångspunkten var Curosurf, det svenska läkemedel som forskarna Curstedt och Robertson hade utvecklat i slutet av 1980-talet för behandling av för tidigt födda barn med outvecklade lungor.

Curosurf består till 98 procent av fettämnet fosfolipider och till två procent av två proteiner, som tillsammans svarar för surfaktants ytspänningsminskande mekanismer, förklarar Jan Johansson.

- Jag hade nog trott att det skulle bli rätt enkelt att ta fram ett syntetiskt preparat, två proteiner lät ju inte så mycket, men det visade sig bli mycket svårare än jag kunnat ana.

Som post doc växte intresset att studera surfaktant-proteinerna biokemiskt och han utförde bland annat strukturbestämningar med hjälp av NMR-spektroskopi.

Det ena proteinet i Curosurf, SP-C, består av en alpha-helix-spiral i ett membran av fosfolipider. Men när Jan Johanssons forskargrupp försökte framställa den syntetiska versionen, ville den inte vecka sig till en alpha-helix, en vanlig proteinstruktur där proteinkedjan formas som en spiral.

Peptiderna bildade i stället långa aggregat av amyloida fibriller, som till stor del påminde om den plackbildning man kan se vid Alzheimers sjukdom.

- Vi såg likheter också vad gäller aminosyresekvensen hos SP-C och proteinet beta som bildar fibriller vid Alzheimers sjukdom. Jag har därefter specifikt studerat beta. Lyckas man förhindra att detta protein aggregerar till amyloida fibriller, ökar sannolikheten för att man skulle kunna förhindra plackbildningen vid Alzheimer.

Nyupptäckt protein kan bromsa amyloidbildning

När det gäller SP-C har forskargruppen bytt ut en av de ingående aminosyrorna i det syntetiska preparatet, valin, mot aminosyran leucin som visat sig bättre på att vecka en alpha-helix-spiral.

- SP-C består av cirka 35 aminosyror och klyvs ut från proSP-C som består av 197 aminosyror. ProSP-C har med sig en egen så kallad molekylär chaperon-domän, BRICHOS, som hjälper SP-C att vecka sig till en ±-helix. Chaperoner kan beskrivas som hjälparproteiner.

BRICHOS-domänen är relativt nyupptäckt, och har hittills hittats i över 300 proteiner inom 12 olika proteinfamiljer. Jan Johanssons grupp har tillsammans med kristallografer vid SLU nyligen kunnat bestämma strukturen på proSP-C´s BRICHOS-domän och har dessutom visat att BRICHOS interagerar med beta och hämmar dess aggregering.

Gruppen har även kunnat förklara hur mutationer kan inaktivera den gynnsamma chaperon-effekten, vilket leder till sjukdom med amyloidbildning. De nya rönen gör därför BRICHOS-domänen till en framtida kandidat vid behandling av sjukdomar med amyloidbildning.

Mycket talar för att en släkting till proSP-C BRICHOS-domänen förekommer i proteiner som är involverade vid produktionen av beta, säger Jan Johansson.

- Det finns en brittisk familjär demensform som i hög utsträckning påminner om Alzheimers sjukdom, men där ett annat protein aggregerar.

Han ska framöver studera interaktionen mellan BRICHOS och beta i bananfluga, en enkel modell för Alzheimers sjukdom.

- Hypotesen är att BRICHOS finns där för att förhindra amyloidbildning, att den fungerar lite som en räddare i nöden. Detta är ett helt nytt område som jag hoppas snart ska finnas med även i undervisningen. Det är viktigt att nya fynd snabbt kommer studenterna till del.

Syntetisk spindeltråd

Förutom att hjälpa för tidigt födda barn med deras lungutveckling skulle syntetiskt surfaktant eventuellt kunna ha ytterligare användningsområden, menar Jan Johansson.

- Exempelvis vid blodförgiftning och större skador där lungans naturliga surfaktant kan inaktiveras på grund av att skadliga ämnen läcker in till lungorna. Där skulle ett syntetiskt preparat eventuellt kunna innebära en fördel. Eftersom surfaktant sprider sig snabbt över hela lungan, skulle man teoretiskt kunna blanda in antibiotika och lokalbehandla exempelvis lunginflammation, förklarar han.

Jan Johansson har hittat ytterligare ett ovanligt modellsystem för sina studier av proteinaggregering, nämligen spindelsilke. I den komplexa tillverkningen av spindeltråd ingår de cirka 3 500 aminosyror långa spindelsilkesproteiner, så kallade spidroiner, och bildar fibrillaggregat i tråden.

Hans forskargrupp har tagit fram en syntetisk minivariant av spindeltråd och kunnat visa att den bildar spindeltrådslika fibrer direkt i provröret.

- Vi är de enda som lyckats göra en så här lång tråd - vi och spindlarna. Förhoppningen är att den här forskningen framöver kan leda till ny insikt i hur proteinaggregation kontrolleras.

Publicerad i Cell till samhälle 2011

Mer information

Till forskargruppens sida (endast tillgänglig på engelska) 

Professor

Janne Johansson

Enhet: Sektionen för neurogeriatrik
E-post: janne.johansson@ki.se

Professor