Helsingin yliopistolle merkittävä rahoitus proteiinisynteesin tutkimukseen

8.7.2019
Akatemiatutkija Peter Sarin Helsingin yliopiston RNAcious tutkimusryhmästä on saanut 1,3 miljoona euroa tutkimusrahoitusta tanskalaiselta Novo Nordisk -säätiöltä.

Rahoitus mahdollistaa Peter Sarinin RNAcious-tutkimusryhmän keskittymisen perustutkimukseen, joka tukee proteiinisynteesin RNA-pohjaista muokkaamista. Muokkauksella voidaan vaikuttaa kokonaisvaltaisesti solun proteiinitasapainoon. Tästä on suurta hyötyä niin biotuotannossa proteiinien ja peptidien tuotossa, kuin lääketieteessä syövän kehittymisen ymmärtämiseksi ja teoriassa myös pysäyttämiseksi.

– ProtRNA-hankkeeni merkitsee täysin uudenlaista lähestymistapaa proteiinisynteesinsäätelyyn ja biotuotannon optimointiin. Emerging Investigator –rahoitus tuo taloudellista jatkuvuutta tutkimusryhmäni toimintaan ja mahdollistaa uusien tohtorikoulutettavien ja tutkijatohtoreiden palkkaamisen, jonka turvin voimme täysimääräisesti panostaa emäsmuokkausten tutkimiseen osana proteiinisynteesiprosessia. Hankkeeni on pitkälti perustutkimusta, mutta tiivis yhteistyö muun muassa VTT:n kanssa edesauttaa tulosten nopean hyödyntämisen käytännön sovelluksissa, Sarin toteaa. 

Kiinnostuksen kohteena siirtäjä-RNA

RNA-pohjaisten säätelyverkostojen ymmärrys on kehittynyt merkittävästi viimeisen vuosikymmenen aikana. Tästä huolimatta edelleenkään ei tunneta kaikkien emäsmuokkausten biosynteesiketjuja, eikä muutamaa poikkeusta lukuun ottamatta yksityiskohtaisesti tiedetä, miten yksittäiset emäsmuokkaukset vaikuttavat proteiinisynteesiin eli translaatioon. 

RNAcious-tutkimusryhmä on erikoistunut RNA-pohjaiseen säätelyyn ja keskittyy erityisesti siirtäjä-RNA:n eli tRNA:n kemiallisiin emäsmuokkauksiin. Tutkimuksen tavoitteena on ymmärtää, miten kyseiset emäsmuokkaukset vaikuttavat proteiinisynteesin keskeisiin toimintoihin ja selvittää, miten emäsmuokkaustasojen ja proteiinisynteesin muutokset vaikuttavat solun toimintaan. 

Sarinin ryhmän tutkimukset ovat jo osoittaneet, että emäsmuokkaukset muuttuvat eri kasvu- ja stressitekijöiden seurauksena, edesauttaen solun proteiinitasapainon säätelyä vaikuttamalla muun muassa translaationopeuteen ja -tarkkuuteen. Nämä emäsmuokkaustason muutokset edistävät solujen normaalia toimintaa, mutta emäsmuokkaushäiriöt voivat myös aiheuttaa vakavia sairauksia, kuten sikiön kehitysongelmia tai neurologisia sairauksia, tai altistaa syöpään. Tämän lisäksi tietyt siirtäjä-RNA:n emäsmuokkaukset on monilla bakteereilla yhdistetty virulenssitekijöiden ilmentymiseen ja kykyyn selviytyä ihmiskehon sisällä.

ProtRNA hanke lisää ymmärrystä proteiinisynteesistä

Sarinin tutkimusryhmä on hiljattain suorittanut evolutiivisesti kattavan kartoituksen emäsmuokkauksista eri eliöissä. Novo Nordiskin rahoittaman ProtRNA hankkeen turvin he pyrkivät luomaan työkalun, jolla voi todentaa yksittäisten emäsmuokkausten merkityksen translaatiotasolla. Tämä mahdollistaa proteiinisynteesin ennustamisen prosessina, sekä haluttujen muutosten kohdentamisen jopa yksittäiseen aminohappoon. Tämä luo perustan translaation hallinnalle, josta on hyötyä muun muassa biotuotannossa vaikeasti tuotettavien proteiini- tai peptidipohjaisten lääkeaineiden saannon kohentamisessa. Tällä menetelmällä voi teoriassa jopa tasapainottaa epävireistä translaatiotilaa, jolloin esimerkiksi syöpäsolujen proteiinisynteesiä voidaan palauttaa terveen solun translaatiota muistuttavaan tilaan, hidastaen tai pysäyttäen syövän kasvun ja kehittymisen. 

ProtRNA-hanke tulee ensimmäisenä maailmassa muodostamaan viitekirjaston emäsmuokkaukseen perustuvalle proteiinituoton optimoinnille. Se lisää ymmärrystä siirtäjä-RNA -pohjaisesta translaation säätelystä ja luo perustan menetelmän laajamittaiselle hyödyntämiselle.

Novo Nordisk -säätiön rahoitus

Peter Sarinin saama noin 10 miljoonaa Tanskan kruunua vastaava “Emerging Investigator”- rahoitus toteutettiin nyt ensimmäistä kertaa Novo Nordiskin biotekniikka-ohjelman puitteissa. Kyseinen rahoitus auttaa nuoria tutkijoita perustamaan oman tutkimusryhmänsä tai vahvistaa jo olemassa olevaa ryhmää. Viisivuotinen rahoitus tuo jatkuvuutta tutkimukselle ja mahdollistaa tutkimusryhmän panostuksen keskeisiin projekteihin, Sarinin tapauksessa ProtRNA-hankkeeseen. Rahoitus jaettiin avoimen kilpailun perusteella ja ”Emerging investigator” kategoriassa rahoitusta sai neljä tutkijaa. 

Novo Nordiskin Biotekniikka-ohjelma rahoittaa neljää tutkimusalaa: endokrinologiaa ja metabolian tutkimusta, bioteknologiaan pohjautuvaa synteesin ja tuotannon tutkimusta, kliinistä ja translationaalista tutkimusta sekä biotiedettä ja biolääketieteen perustutkimusta. Lisätietoja Novo Nordiskin tiedote.