Soumik Ray
Periodic entanglement of protein assembly states shaping neurodegenerative fate
Soumik Ray, postdoc ved Department of Biotechnology and Biomedicine, DTU Bioengineering, Danmarks Tekniske Universitet, har af 鶹 fået et fellowship på i alt 10 mio. kr.
For mange neurodegenerative sygdomme er det velkendt, at klynger – eller aggregater – af bestemte proteiner ophobes i neuroner og derved kan bidrage til sygdom. Men vi ved stadig ikke, hvad der får disse aggregater til at begynde at dannes inde i cellerne, og hvordan de bidrager til sygdomsudviklingen. Soumik Ray er ved at etablere en uafhængig forskningsgruppe, som vil undersøge netop dette.
Celler er travle, komplekse enheder med områder, der indeholder høje koncentrationer af proteiner. Over tid kan proteinerne spontant samle sig i større strukturer, selv i raskt væv. Under normale omstændigheder matches denne proces, hvor proteinerne samles, af en tilsvarende adskillelse, hvilket skaber en ligevægtstilstand; og det er dén periodiske cyklus af sådanne samlings- og adskillelsesprocesser, som Soumik Ray og hans team forsøger at forstå bedre i konteksten af neurodegeneration.
"Vi ved meget om proteinklynger i neurodegenerative sygdomme, men hvad vi ikke ved er, hvordan de pludseligt opstår."
Indtil nu har forskere fokuseret på individuelle komponenter i det komplekse proteinlandskab, men ifølge Soumik Ray er det nødvendigt at tage højde for hele kompleksiteten for at forstå, hvordan de forskellige komponenter påvirker hinanden, og hvordan det samlet bidrager til udviklingen af sygdomme som Parkinsons, amyotrofisk lateral sklerose (ALS) og frontotemporal demens.
”Når denne periodiske cyklus er i gang, vil der før eller siden opstå en situation, hvor en kombination af forskellige samlingstilstande eksisterer samtidig, og disse kan påvirke hinanden. Vi ved intet om sameksistensen af samlingstilstande, men de er væsentlige at belyse gennem hele sygdomsforløbet.”
Soumik Ray har udviklet automatiserede metoder til at screene biblioteker af forskellige samlingstilstande i stor skala for at kunne studere aggregatlandskabet for ethvert biomolekyle.
Med en bedre grundlæggende forståelse af dette system ser Soumik Ray også optimistisk på muligheder for at udvikle en diagnostisk enhed, der kan opdage disse aggregater på et tidligere sygdomsstadium, end det er muligt i dag.
”I løbet af de seneste 50 år er der foretaget en masse kvantitativ biofysik – indsamling af data, opbygning af reviderede modeller, tilpasning af data og ekstrapolering af resultater. Mit arbejde peger nu mod, at de eksisterende modeller er for simple, så vi har brug for reviderede modeller, som tager højde for de cykliske elementer, og det er netop målet for dette projekt.”
Med bedre indsigt i den periodiske cyklus af samlings- og adskillelsesprocesser - både i raske og syge tilstande - sigter Soumik Ray mod at identificere mulige mål for lægemidler inde i cellen, som kan støtte udviklingen af medicinsk behandling til gavn for de millioner af mennesker, der rammes af neurologiske lidelser.
Efter at have afsluttet sine studier i Indien er Soumik Ray begejstret for at kunne etablere sig som uafhængig forsker i Danmark: ”At bygge disse nye modeller er virkelig spændende og helt nyt. Hvis man kan overbevise en person fra et varmt land om at tage på arbejde en snefygende tirsdag i Danmark, så må det virkelig være spændende!”, siger han.
Age: 32
Education: BSc Microbiology and Molecular Biology from St. Xavier’s college, University of Calcutta; MSc Biochemistry from University of Hyderabad, PhD from Indian Institute of Technology Bombay/Mumbai, protein biophysics
Current employment: DTU Bioengineering Dept, Assistant Professor
Establishing: Establishing a Bio-Condensate research group at DTU Bioengineering Dept
Research focus: To understand out-of-equilibrium biomolecular assembly processes in life. Living things are dynamic entities and these dynamics play a role in health and disease. Want to devise better, more life-like strategies in in vitro settings to better understand health and disease, covering proteins and all biological molecules.
