Solun puhtaanapitojärjestelmän häiriöt liittyvät muun muassa hermoston rappeutumiseen sekä syöpiin. Siivousjärjestelmän tutkija palkittiin väitöskirjastaan.

Yliopisto myönsi vuosipäivänään 26.3. yhden kolmesta vuotuisesta väitöskirjapalkinnosta Olli Matilaiselle, joka teki opinnäytteensä biolääketieteen laitoksella Meilahdessa. Hänen kiitetty työnsä käsittelee hallittua proteiininhajotusta soluissa.

Matilaisen tutkima prosessi perustuu siihen, että väärin laskostuneet tai muuten haitalliset proteiinit merkataan hajotettaviksi tietyllä proteiinilla, ubikitiinilla.

Alzheimerin ja Parkinsonin taustalla

Matilaisen tutkimassa siivoussysteemissä, ubikitiini-proteasomijärjestelmässä, hajottajana toimii suuri tynnyrimäinen proteiinikompleksi, proteasomi.

Sen vikoja epäillään osasyyksi esimerkiksi tiettyihin syöpiin sekä Alzheimerin-, Parkinsonin- ja Huntingtonin tautiin. Kun proteasomi oikuttelee, haittaproteiineja jää hajottamatta eli kudoksiin kertyy kuonaa.

Toisaalta myös proteasomin liian kiivas toiminta voi olla solulle tappavan vaarallista. Tuhottavaksi päätyy tarpeellisiakin proteiineja.

Madoista ihmisiin

Matilainen selvitti Carina Holmberg-Stillin laboratoriossa tekemässään väitöstutkimuksessa, kuinka monisoluisten eläinten proteasomin aktiivisuuden säätely tapahtuu. Työn ensimmäinen vaihe oli kehittää menetelmä, jolla proteasomin aktiivisuutta voi mitata elävässä sukkulamadossa.

Menetelmän valmistuttua edessä oli yllätys. Proteasomien aktiivisuus paljastui eri kudostyypeissä erilaiseksi. Ne toimivat  lihassoluissa laiskemmin kuin tietyissä hermosoluissa.

– Havaitsimme myös, että olettamus proteasomin toiminnan hidastumisesta iän myötä ei päde kaikkiin kudoksiin samalla lailla.

Ikääntymisen vaikutusten lisäselvityksissä kävi ilmi, kuinka pitkäikäisyyteen jo aiemmin liitetty, insuliini/IGF-1 signaloinniksi kutsuttu  mekanismi säätää proteasomin toimintaa kudoskohtaisesti. Tämän IIS- soluviestintäreitin ollessa vaitonainen proteasomi eli "kuonanhajottajatynnyri" on aktiivinen.

Haaveena sekä hidastaminen että nopeuttaminen

Sukkulamadoilla tehdyille havainnoille löytyi vastineet ihmisen kehosta, kun asiaa tutkittiin soluviljelmissä.

Proteasomin toimintaa säätelevät proteiinit ovat lääkekehittelylle kiinnostava kohde, ja Matilaisen havaitsemat kudoskohtaiset erot tärkeä löytö. Rappeutumista hoidettaessa proteasomin toimintaa olisi edullista saada kiihdytetyksi, syöpätapauksissa päinvastoin.

Lue lisää aiheesta: Korkeakoulu- & tiedepolitiikka