Solujen liikkuvuuden mysteeriä raotettu - tutkijat löysivät proteiinin, joka lataa solujen liikkumisesta vastaavan koneiston

16.5.2018
Helsingin yliopistossa tehty tutkimus saattaa edesauttaa syöpäsolujen liikkumisesta vastaavan koneiston toimintaa estävien inhibiittorien kehittämisessä.

Mitokondrioiden tuottama adenosiinitrifosfaatti (ATP) on solujen kemiallisten reaktioiden pääasiallinen energianlähde. Ihmiskeho tuottaa jopa oman painonsa verran ATP:tä vuorokauden aikana, ja se käytetään erilaisissa solujen kemiallisissa prosesseissa. Monissa soluissamme suurin ATP:n käyttäjä on proteiini-säikeistä koostuva koneisto, nimeltään aktiini-tukiranka. Tämä dynaaminen koneisto tuottaa voiman muun muassa solujen liikkumiselle ja muodonmuutoksille. Esimerkiksi hermosoluissa ja veren valkosoluissa jopa puolet ATP:stä käytetään aktiini-riippuvaisiin toimintoihin. Kuitenkin mekanismi, jolla ATP-molekyylit ladataan aktiiniin, on pysynyt mysteerinä.

Helsingin yliopiston Biotekniikan instituutin tutkijat ovat nyt osoittaneet, että kaikista aitotumallisista organismeista löytyvä proteiini, nimeltään syklaasiin-assosioituva-proteiini, on vastuussa ATP-molekyylien lataamisesta aktiiniin, ja näin ollen aktiinin muuntamisesta sellaiseen muotoon että se pystyy tuottamaan voimaa solujen liikkumiselle ja muodonmuutoksille.

"Muutokset syklaasiin-assosioituvan-proteiinin tasoissa ovat tyypillisiä useissa syövissä.  Rakennebiologinen työmme saattaa avata uusia mahdollisuuksia sellaisten yhdisteiden suunnittelulle, jotka hidastaisivat syöpäsolujen aktiini-riippuvaista liikkumista” kertoo tutkijatohtori Konstantin Kogan Biotekniikan instituutista

Käyttämällä röntgensäde-kristallografiaa ja tietokonesimulaatioita, tutkijat ratkaisivat myös atomitason rakenteen aktiinista yhdessä syklaasiin-assosioituvan-proteiinin kanssa, ja selvittivät molekylaarisen mekanismin jolla syklaasiin-assosioituva-proteiini lataa ATP-molekyylejä aktiiniin.

"Nämä löydökset paljastavat miten ATP ladataan aktiiniin soluissamme, ja lisäksi selittävät miksi syklaasiin-assosioituva-proteiini löytyy kaikista aitotumallisista soluista, ja on niin tärkeä aitotumallisten organismien elämälle”, sanoo väitöskirjatutkija Tommi Kotila Biotekniikan instituutista.

Alkuperäinen artikkeli:
Structural basis of actin monomer re-charging by cyclase-associated protein
Tommi Kotila*, Konstantin Kogan*, Giray Enkavi, Siyang Guo, Ilpo Vattulainen, Bruce L. Goode & Pekka Lappalainen (*in equal contribution), Nature Communications, 9:1892 (14 May 2018), DOI: 10.1038/s41467-018-04231-7
Linkki artikkeliin: www.nature.com/articles/s41467-018-04231-7

Lue lisää aiheesta: Elämäntieteet