Disulfidisidoksia sisältävien proteiinien laskostumisen uudet säätelymekanismit ja rakenteelliset ominaisuudet

Elämän perusyksikkö, solu, tarvitsee suuren määrän erilaisia molekyylejä toimiakseen. Proteiinit, joita ihmissoluissa esiintyy tuhansia erilaisia, ovat erittäin tärkeitä molekyylejä mm. rakenteen ylläpidossa, viestinnässä solujen sisällä sekä välillä ja immuunivasteessa solujen ulkopuolisten uhkien torjunnassa. Proteiini on kuin helminauha: se muodostuu aluksi lineaarisesta ketjusta peräkkäisiä aminohappoyksiköitä. Jotta proteiini voi suorittaa biologisen tehtävänsä, täytyy sen laskostua. Laskostumisessa aminohapot alkavat reagoida keskenään ja lineaarinen ketju tiivistyy kolmiulotteiseksi, usein pallomaiseksi rakenteeksi.

Väitöstutkimuksessani olen keskittynyt erään aminohapon, kysteiinin muodostamiin kemiallisiin reaktioihin proteiinien laskostumisprosessissa. Kaksi kysteiiniä voivat muodostaa välilleen disulfidisidoksen, joka toisaalta vakauttaa proteiinien kolmiulotteista rakennetta mutta mahdollistaa myös proteiinien biologisen funktion säätelyn. Yhdessä disulfidisidokset ja proteiinien laskostuminen muodostavat soluille oleellisen katalyyttisen prosessin, jota monimutkaisuuden takia avustavat erilaiset laskostumistekijät, kuten entsyymit. Pääpaino tutkimuksessani onkin tärkeimpien laskostumistekijöiden toiminnan, vuorovaikutusten ja niihin kohdistuvien säätelymekanismien analysointi, jotta ymmärtäisimme paremmin, miten solut tuottavat disulfidisidoksia ja laskostavat proteiineja tehokkaasti ilman virheitä. Monien tärkeiden disulfideja sisältävien proteiinien, esimerkiksi insuliinin ja vasta-aineiden, teollinen tuotanto on vielä hankalaa ja kallista juuri proteiinien laskostumiseen ja disulfidien muodostukseen liittyvän monimutkaisuuden takia. Toivon tutkimustulosteni auttavan ratkaisemaan nämä ongelmat tulevaisuudessa.