Tyypin II kollageeni-prolyyli-4- hydroksylaasin ja sen peptidi-substraattia-sitovan domeenin rakenne-toiminta tutkimukset

Väitöstilaisuuden tiedot

Väitöstilaisuuden päivämäärä ja aika

Väitöstilaisuuden paikka

Aapistie 7, seminar hall F101

Väitöksen aihe

Tyypin II kollageeni-prolyyli-4- hydroksylaasin ja sen peptidi-substraattia-sitovan domeenin rakenne-toiminta tutkimukset

Väittelijä

M.Sc. Abhinandan Venkatesha Murthy

Tiedekunta ja yksikkö

Oulun yliopiston tutkijakoulu, Biokemian ja molekyylilääketieteen tiedekunta, Biochemistry

Oppiaine

Structural enzymology

Vastaväittäjä

Professor David J. Hulmes, French National Centre for Scientific Research (CNRS)

Kustos

Professor Rikkert K. Wierenga, University of Oulu

Lisää tapahtuma kalenteriin

Tyypin II kollageeni-prolyyli-4-hydroksylaasin ja sen peptidi-substraattia-sitovan domeenin rakenne-toiminta tutkimukset

Kollageeni-prolyyli-4-hydroksylaasit (K-P4H:t) ovat ihmiselle välttämättömiä entsyymejä, koska niitä tarvitaan kollageenien, elimistölle tärkeiden rakenneproteiinien, muodostumiseen. Toisaalta taas kollageenien liikatuotto on ongelma useissa sidekudossairauksissa kuten maksakirroosissa. Tämä työ tehtiin osana isompaa projektia, joka tähtää K-P4H.n kolmiulotteisen atomirakenteen määrittämiseen. Tässä väitöskirjatutkimuksessa kehitettiin K-P4H:lle uusi tuotto- ja puhdistusmenetelmä, jonka avulla pystyttiin tuottamaan enemmän korkealaatuisempaa K-P4H-entsyymiä verrattuna aikaisempiin menetelmiin. Lisäksi tässä väitöskirjatyössä ratkaistiin yhden K-P4H:n isomuoto II:n peptidiä-sitovan domeenin (PSB) rakenne röntgenkristallografian avulla. PSB-domeenin rakenne selvitettiin myös erilaisten kollageenipeptidien kanssa. Tulokset paljastivat yksityiskohtaisesti, kuinka erilaiset peptidit sitoutuvat K-P4H-II:n PSB-domeeniin. Tätä uutta informaatiota voidaan käyttää esimerkiksi uusien lääkeaineiden kehitystyössä K-P4H:n inhiboimiseksi.

K-P4H:t ovat monialayksikköisiä proteiineja koostuen kahdesta a-alayksiköstä ja kahdesta b-alayksiköstä, jotka yhdessä muodostavat K-P4H-heterotetrameerin. a-Alayksikössä sijaitsee entsyymin katalyyttinen keskus. Lisäksi a-alayksikkö koostuu kahdesta muusta domeenista, joista toinen, niin sanottu dimerisaatiodomeeni, on tärkeä K-P4H:n tetrameerirakenteelle, kun taas toinen, jo aikaisemmin mainittu PSB-domeeni, auttaa entsyymiä sitoutumaan esi-kollageenipeptideihin. K-P4H:sta tunnetaan ihmisellä kolme eri isomuotoa (K-P4H-I, -II ja –III), jotka poikkeavat toisistaan hieman a-alayksikkörakenteeltaan ja substraattispesifisyydeltään. Tässä tutkimuksessa keskityttiin lähinnä K-P4H-II:een ja sen PSB-domeeniin. Eri isomuotojen tarkkaa roolia kollageenien hydroksyloinnissa ei vielä tiedetä. Kuitenkin tiedetään, että PSB-domeenilla on merkittävä rooli K-P4H:n substraattispesifisyydelle. Nämä tutkimustulokset auttavatkin ymmärtämään paremmin tätä tutkimuksellisesti haastavaa entsyymiä ja sen eri isomuotojen funktiota kollageenisynteesissä. Tulokset saattavat mahdollistaa tulevaisuudessa kokonaan uudenlaisten lääkemolekyylien kehitystyön aloittamisen kollageenien liikatuotosta aiheutuvien sairauksien hoitoon.
Viimeksi päivitetty: 21.5.2018