Alexey Amunts får Lennart Nilsson Award 2016

Publicerat 2016-09-28 11:12. Uppdaterat 2016-09-29 08:13This page in English

Alexey Amunts är mottagare av Lennart Nilsson Award 2016 för sitt pionjärarbete i den pågående "Resolution Revolution" där han med hjälp av kryoelektron-mikroskop (cryo-EM) visualiserar strukturer av enskilda proteinkomplex.

Alexey AmuntsAlexey Amunts är chef för Cryo-EM-laboratoriet vid SciLifeLab och forskare vid institutionen för biokemi och biofysik vid Stockholms universitet. Han och hans forskargrupp har genom cryo-EM med extremt hög upplösning – på atomär skala – gjort de första visualiseringarna av mito-ribosomen, det protein-RNA-komplex som tillverkar proteiner inne i cellens ”kraftverk”, mitokondrien.

Metoden cryo-EM avbildar biologiska prover, t.ex. mito-ribosomer, som är frysta i flytande kväve (ca ‑200 °C) med hjälp av en extremt fokuserad elektronstråle. Hundratusentals bilder av enskilda mito-ribosomer kombineras med hjälp av datoranalys, och det slutliga resultatet är en mycket detaljerad tredimensionell modell av den ursprungliga biologiska strukturen.

Dessa visualiseringar ger viktig information om de strukturer och mekanismer som styr cellens funktion. Amunts har ända sedan han var student i Israel arbetat med att klarlägga strukturer av biologiska molekylkomplex. Han hade först tänkt gå läkarutbildningen, men hans yrkesbana förändrades när han upptäckte ett tvärvetenskapligt forskningsprogram vid Tel Aviv University.

Han gjorde sitt första försök att visualisera stora molekyler eller ”makromolekyler” när han undersökte den ”makromolekylära maskinen” i växter som omvandlar solljus till energi, det som kallas fotosystem I. Amunts och hans mentor Nathan Nelson använde röntgenkristallografi som då var den mest kraftfulla metoden för att visualisera denna makromolekyl.

Samtidigt började fler och fler använda cryo-EM-metoder. Amunts flyttade till MRC Laboratory of Molecular Biology i Storbritannien, där tekniken först utvecklats. 2014 var han och hans handledare Venki Ramakrishnan (Nobelpristagre i kemi 2009) bland de första att visa att metoden kunde fånga detaljerade och finskaliga bilder av en biologisk struktur, i detta fall mito-ribosomen.

Sedan dess har Amunts och hans forskargrupp skapat bilder av strukturella drag hos mito-ribosomen som sätter igång cancercellers metabolism. Mito-ribosomen kan vara en slags akilleshäl för tumörer, och ett mål för cancerterapi. Amunts och hans grupp har gått vidare med cryo-EM för att visa att mito-ribosomen kan binda till nya, potentiellt terapeutiska, molekyler. Gruppen fångade de första högupplösta bilderna av ett läkemedel bundet till mito-ribosomen, något som öppnar lovande möjligheter för strukturbaserad läkemedelsdesign med hjälp av cryo-EM.

Tidigare i år blev Amunts chef för den svenska cryo-EM-anläggningen på SciLifeLab, något som han hoppas ska bidra till ytterligare framsteg.

– Idag hjälper vårt labb svenska forskare genom att ge dem tillgång till nya cryo-EM metoder, och vi får alltmer komplicerade problem som behöver skräddarsydda lösningar från forskare över hela landet. Så kan vi fortsätta att utvecklas och vara till nytta för svensk forskning, säger han.

Men labbet står också inför stora utmaningar. Den alltmer utvecklade metodiken genererar till exempel enorma mängder bilddata som måste kunna analyseras på ett snabbt och effektivt sätt. Amunts ser dock positivt på potentialen i den nya tekniken.

– En ny student kom till vårt labb utan tidigare erfarenhet av cryo-EM, säger han. På tio månader löste hon ett problem som under tio års tid inte kunnat lösas av mer erfarna forskare från bättre finansierade labb. Det är en tid av spännande vetenskapliga framsteg vi nu kliver in i.

Text: Naomi Lubick

Länkar

Pris