Avfallshantering i CNS - AQP4 som läkemedelsmål vid neurodegenerativ sjukdom

Vattenkanalen aquaporin 4 (AQP4) är central för vattenbalansen i hjärnan. AQP4 finns framför allt i astrocyter, en av hjärnans stödjeceller, där det är koncentrerat till cellernas långa utskott (end-feet) som omger hjärnans blodkärl. Detta är avgörande för att skapa ett flöde genom hjärnan som hjälper till att rensa bort skräp. Flödet ökar när vi sover och minskar kraftigt när vi blir äldre, vilket ger en ökad känslighet för neurodegenerativa sjukdomar. AQP4 har därför identifierats som ett lovande läkemedelsmål för utveckling av nya behandlingar vid sjukdomar såsom Alzheimers och Parkinsons, men också för till exempel hjärnödem och epilepsi. Vi har nyligen karakteriserat hur AQP4 regleras och visat att hämning av denna mekanism med hjälp av läkemedel kan användas för att behandla hjärnödem hos råttor. Projektet bygger vidare på denna viktiga upptäckt och har till syfte att ytterligare öka vår förståelse av AQP4:s reglering och skapa proteinmodeller som kan användas vid läkemedelsdesign. För att göra detta kommer vi att studera hur AQP4 binder till två proteiner, calmodulin och alfa-syntrofin, och bestämma strukturen av proteinkomplexen. Vi kommer sedan att använda dessa modeller för att identifiera potentiella läkemedelsmolekyler och antikroppar som påverkar förmågan till interaktion. Resultaten kommer att bidra med avgörande information om AQP4’s roll i hjärnan och ge möjlighet att ta fram nya revolutionerande behandlingsstrategier för neurodegenerativa sjukdomar.