Farmakologi

Min grupp har tre huvudsakliga forsningsprojekt:

1) To clarify the evolution of the mechanisms for long-term memory. The molecular machinery for memory formation constitutes one of the most challenging questions for neuroscientists to resolve. Such complex mechanisms can only be understood by studying their components. Our approach is to investigate how and when the genes and their proteins originated that are involved in these processes. We already know that most of the genes arose at the origin of the vertebrates more than 500 million years ago. We use the zebrafish as a model species to investigate the localization and functions of the memory proteins.

2) To resolve the evolution of important gene families in vertebrates, particularly gene families expressed in the nervous system and in the endocrine system. The purpose is to discover at which point new functions have arisen and how functions have changed during evolution. We are primarily investigating gene families that include neuropeptides, G-protein-coupled receptors, ion channels, and genes involved in vision.

3) To characterize the NPY (neuropeptide Y) system of peptides and G-protein-coupled receptors involved in appetite regulation. Both genetic studies in humans and functional studies of the receptors from humans and other species help shed light on the complex regulation of hunger and satiety.

1) Att reda ut evolutionen för långtidsminnes mekanismer. Det molekylära maskineriet för att skapa minnen utgör en av de mest utmanande frågorna för neurobiologer att klarlägga. Dessa komplexa mekanismer kan förstås endast genom att studera deras komponenter. Vår strategi är att undersöka hur och när generna och deras proteiner uppstod som är inblandade i dessa processer. Vi vet redan att de flesta generna uppstod i samband med ryggradsdjurens uppkomst för mer än 500 miljoner år sedan. Vi använder zebrafisk som modelldjur för att reda ut minnesproteinernas utbredning och funktioner.

2) Att reda ut evolutionen för viktiga genfamiljer hos ryggradsdjur, särskilt genfamiljer som är uttryckta i nervsystemet och i det endokrina systemet. Syftet är att klarlägga vid vilka tidpunkter nya funktioner uppstått och hur funktioner har förändrats under evolutionen. Vi undersöker i första hand genfamiljer som består av neuropeptider, G-proteinkopplade receptorer, jonkanaler och gener i synsystemet.

3) Att undersöka hur neuropeptid Y (NPY)-familjens peptider och G-proteinkopplade receptorer reglerar aptit. Både genetiska studier i människor och funktionella studier av receptorerna från människa och andra arter bidrar till att beslysa den kmplexa regleringen av hunger och mättnad.

Många hundra, kanske tusentals, genfamiljer hos ryggradsdjur expanderade i två dramatiska händelser för ca 500 miljoner år sedan, nämligen två fördubblingar av arvsmassan (genomet), även kallade tetraploidiseringar. Dessutom inträffade en tredje tetraploidisering i föregångaren till de egentliga benfiskarna (teleoster). Dessa händelser förklarar en stor del av den genetiska och funktionella komplexiteten hos nutida ryggradsdjur och även varför olika medlemmar av samma genfamilj ofta har mer eller mindre överlappande funktioner. Vi använder en kombination av fylogenetiska sekvensanalyser och kromosomjämförelser mellan arter för att klarlägga genduplikationer i genfamiljer som är av särskilt intresse. Denna strategi är mycket användbar för att identifiera motsvarande gen (dvs ortolog gen) hos olika arter för jämförelse av funktioner. Resultaten har stor betydelse för våra möjligheter att förstå hur funktioner uppkommer och förändras och ibland även förloras under evolutionen. Bland de gener som vi undersökt, eller som vi för närvarande analyserar, finns de opioida peptiderna (enkefaliner etc.) och deras receptorer, tillväxthormon och prolaktin och deras receptorer, oxytocin- och vasopressinreceptorer, somatostatinreceptorer, spänningsaktiverade natrium- och kalciumkanaler, och receptorer för de viktiga neurotransmittorerna glutamat, acetylkolin, GABA, noradrenalin och serotonin.

NPY är en av de rikligast förekommande neuropeptiderna i hjärnan hos alla däggdjur inklusive människan. Tillsammans med sina två besläktade peptider PYY och PP reglerar den aptit, ämnesomsättning och många andra fysiologiska funktioner via 4-7 receptorer (antalet varierar mellan arter). Vi är särskilt intresserade av de receptorer som förmedlar hunger och mättnad. Vi undersöker både genetisk variation i receptorerna hos människor och de funktionella egenskaperna hos receptorerna när de påverkas av olika farmakologiska substanser.

Dan Larhammar

professor i molekylär cellbiologi vid Institutionen för neurovetenskap, Larhammar: Farmakologi

E-post:
Dan.Larhammar[AT-tecken]neuro.uu.se
Telefon:
018-471 4173
Mobiltelefon:
070-6349214