Terveessä kudoksessa solujen jakaantuminen, niiden lukumäärä ja poisto ovat tarkan säätelyn alaisia, ja häiriöt tässä säätelyjärjestelmässä voivat johtaa muun muassa syövän kehittymiseen. Lähes kaikkia solun keskeisiä toimintoja säätelee joukko proteiinikinaaseja ja -fosfataaseja sekä näihin sitoutuvia proteiineja.
Proteiinikinaasit ovat entsyymejä, jotka säätelevät omien kohdeproteiiniensa toimintaa liittämällä niihin fosfaattiryhmiä. Proteiinifosfataasit puolestaan ovat entsyymejä, jotka poistavat fosfaattiryhmiä proteiineista.
Proteiinikinaasien keskeinen merkitys solunsisäisessä viestinnässä ja solun toimintojen säätelyssä on tiedetty pitkään; samoin on tiedetty niiden tärkeä rooli syövän kehittymisessä. Kinaasit ja niiden toimintaa estävät molekyylit ovatkin olleet pitkän aikaa syöpälääkkeitä koskevan tutkimuksen keskiössä, kun taas fosfataasit ovat jääneet melko vähälle huomiolle. Viimeaikaiset tutkimukset ovat kuitenkin paljastaneet, että myös fosfataaseilla on hyvin suuri merkitys solun toimintojen säätelyssä.
Dosentti Markku Varjosalon tutkimusryhmä (Biotekniikan instituutti, Helsingin yliopisto) on yhteistyössä professori Ruedi Aebersoldin (ETH Zurich) tutkimusryhmän kanssa määrittänyt proteiinifosfataasien toimintaympäristöä selvittämällä noin 50 %:lle fosfataaseista niiden kanssa vuorovaikuttavat proteiinit eli fosfataasien säätely- ja myös niiden kohdeproteiinit. Tutkimus antaa kattavan kokonaiskuvan proteiinifosfataasien toiminnasta ja mekanismeista joilla ne säätelevät solun signalointia. Tutkijat osoittivat myös, että fosfataasit aivan kuten proteiinikinaasitkin sitoutuvat moniin syövän syntyyn vaikuttaviin proteiineihin ja säätelevät niiden toimintaa.
– Olemme tutkineet viimeiset kymmenen vuotta proteiinikinaaseja ja osoittaneet melko laajamittaisesti miten kinaasit vaikuttavat solusignalointiin ja sen häiriöihin. Fosfataasit ovat käytännössä kolikon toinen puoli: solujen tasapaino säilymiseksi tarvitaan kinaasien ja fosfataasien yhteisvaikutusta. Fosfataasit ovatkin kinaasien ohella hyvin houkuttelevia tulevaisuuden lääkekehityskohteita, Varjosalo toteaa.
Cell Systems -tiedelehdessä julkaistua tutkimusta rahoittivat Suomen Akatemia, Helsingin yliopisto, Sigrid Juseliuksen säätiö, Eemil Aaltosen säätiö, Instrumentariumin tiedesäätiö, ja Syöpäsäätiö.
Lisätietoja:
Dosentti Markku Varjosalo
Puh. 029 4159413, sähköposti: markku.varjosalo@helsinki.fi
Viite:
Leena Yadav, Fitsum Tamene, Helka Göös, Audrey van Drogen, Riku Katainen, Ruedi Aebersold, Matthias Gstaiger, and Markku Varjosalo. Systematic Analysis of Human Protein Phosphatase Interactions and Dynamics-Cell Systems 4, 1–15, April 26, 2017 (e-pub ahead of print 15 March, 2017)