Studerar viktig pusselbit i cellens energiutvinning

Med en kandidatexamen i bioteknik i bagaget, och ett masterstipendium från Göteborgs universitet, kom Arpitha Kabbinale till Sverige i augusti 2018.

- Det var första gången jag var utanför Indien. Det var spännande och jag tog foto på allt jag såg i Göteborg. Nu har jag raderat många av bilderna eftersom platserna har blivit vardag för mig.

Ett frö inför framtiden såddes under de tidiga tonåren i indiska delstaten Karnataka.

- I skolan fick jag veta att fanns forskarstudier. Jag kände direkt att det var något för mig.

När Arpitha Kabbinale avslutade sin masterexamen vid Göteborgs universitet, i molekylärbiologi med inriktning på genomik och systembiologi, var det under covid-eran. Restriktionerna för internationella resor gjorde det svårt att återvända till Indien. Istället gjorde hon praktik i biofysik på Chalmers. Våren 2021 antogs hon sedan som doktorand vid institutionen för kemi och molekylärbiologi vid Göteborgs universitet.

Studerar struktur och process

Arpitha Kabbinales avhandling innehåller studier av ett stort protein, enzymkomplexet cytokrom c-oxidas (c oxidas). Proteinet kallas också Komplex IV och är en nyckelspelare i den process som sker strax innan energi, i form av ATP frigörs i våra celler. ATP, adenosintrifosfat, krävs för allt arbete som utförs i kroppen.

- Jag undersöker cytokrom c-oxidas proteinstruktur i tredimensionell vy. Data samlas in med röntgenkristallografimetoden och jag använder också spektroskopi. Allt för att få en så fullständig bild som möjligt, säger Arpitha Kabbinale.

Skärskådar både struktur och process

I en cell finns mitokondrier som är cellens energifabriker. Där omvandlas näring från maten och syre från luften vi andas, till energi i en form som kroppens celler kan använda.

Enzymet cytokrom c oxidas pumpar protoner (vätejoner) över mitokondriens inre membran och det bildas vatten och energi. Det här är en förutsättning för att ATP sedan ska kunna produceras.

- Belysning av proteinkristaller med röntgenstrålning ger oss ett diffraktionsmönster som in sin tur kan generera en proteinstruktur. Vi samlar data i mycket korta sekvenser, en millisekund, tio millisekunder, så att vi kan se hur reaktionen fortsätter. Det blir som en film i slowmotion där vi kan se och förstå hur protoner byter plats.

Arpitha Kabbinale utforskar följaktligen hur cytokrom c oxidas uppför sig under hela processen och hur dess struktur ser ut på atomnivå.

Proteinet tas från bakterien Thermus thermophilus, en modellorganism som är vanlig inom systembiologi. I spektroskopistudierna används både proteinlösningar och proteinkristaller.

- Det är ju grundforskning som vi gör, men eventuella upptäckter kan kanske i framtiden få betydelse inom till exempel medicin.

Sjunger på fritiden

Hösten, vintern och kylan i Göteborg fascinerade Arpitha Kabbinale till att börja med. Men en mörk oktober kände hon att hon behövde koppla av och träffa nya människor. Sång och musik har alltid varit hennes stora intressen. Hon hörde talas om Dream Orchestra i Betlehemskyrkan i Haga och började sjunga i kören.

-  Dream Orchestra grundades 2016 för sårbara barn och unga. Idag består den av studenter från arton länder. Det är härligt att vara en del av kören och Betlehemskyrkan; barn leker, spelar och sjunger. Atmosfären är väldigt varm och familjär.

Den forskargrupp som Arpitha Kabbinale tillhör har också blivit familj.

- Vi jobbar ju med olika projekt men alla stöttar och motiverar varandra. Man är ju rätt ensam med sina studier som doktorand och när det går trögt är det fint att bli peppad.