Mistä on pienet peptidit tehty? – Massaspektrometria avaa proteiinien salaisuuksia

DNA, RNA ja proteiinit – siinä kaikkien elollisten olentojen elämänketju. DNA säilöö ja järjestää geenien sisältämän tiedon; tieto käännetään RNA:ksi, ja se muodostaa mallin, jonka mukaan uudet proteiinit rakennetaan.

– Proteiinit säätelevät geenien toimintaa, ovat osana solun rakenteissa, toimivat solunsisäisinä kuljetusmolekyyleinä, välittävät viestejä solussa ja sen ulkopuolella, rakentavat uusia ja tuhoavat vanhoja proteiineja sekä toimivat tehtaina, jotka tuottavat solulle energiaa ja muita molekyylejä solun toimintoja varten, kuvaa FM Ville Parviainen, joka väitöstyössään tutki proteiinien toimintaa massaspektrometrian avulla.

Proteiinit ovat rakentuneet 20 aminohaposta, mutta muodostavat aminohappojen järjestyksen ja määrän vaihtelun avulla kymmenien tuhansien erilaisten proteiinimolekyylien joukon; proteiinien molekyylimassa vaihtelee aminohappoketjun pituuden mukaan.

– Massaspektrometria on yksi tehokkaimmista ja tarkimmista menetelmistä, joita proteomiikassa – proteiinien rakenteen ja toiminnan tutkimisessa – käytetään. Sillä voidaan selvittää proteiinien hajotuksessa syntyvien peptidipalasten molekyylimassa; tämän tiedon perusteella voidaan päätellä tutkitun ketjun aminohappojärjestys ja sen perusteella tunnistaa, mikä peptidi on kysymyksessä ja mistä proteiinista kyseinen peptidiketju on peräisin, Parviainen selittää.

Massaspektrometria perustuu molekyylien, kuten peptidien ja proteiinien, sähkökemialliseen manipulaation, jonka avulla niitä voidaan ohjata, hajottaa ja punnita massaspektrometrin avulla.

– Nykyisellä massaspektrometritekniikalla voidaan tunnistaa tuhansia proteiineja hyvinkin pienestä näytteestä ja myös selvittää näytteessä olevien proteiinien määriä. Näiden tietojen pohjalta on mahdollista tarkastella proteiinien muutoksia ja vaikutuksia erilaisissa sairauksissa, ja näin löytää diagnostisia merkkiproteiineja tai mahdollisia lääkkeiden vakuutuskohteita sairauksien hoitoon ja parantamiseen, Parviainen sanoo.

Väitöstutkimuksessaan hän muun muassa selvitti keuhkosyöpään yhdistetyn GREM1-proteiinin vuorovaikutuksia muiden proteiinien kanssa käyttäen kahta eri massaspektrometristä tunnistusmenetelmää.

– Osoitimme, että GREM1 sitoutuu Fibrillin-2-proteiiniin. Tästä tiedosta voi olla hyötyä, kun kehitetään lääkkeitä keuhkosyövän hoitoon.

FM Ville Parviainen väittelee 14.2.2014 kello 12 Helsingin yliopiston lääketieteellisessä tiedekunnassa aiheesta "Mass spectrometry in clinical protein biomarker discovery". Väitöstilaisuus järjestetään osoitteessa luentosali 2, Haartman-instituutti, Haartmaninkatu 3. Vastaväittäjänä on Ph.D. Garry Corthals, Turun Yliopisto, ja kustoksena on professori Risto Renkonen.

Väitöskirja on myös elektroninen julkaisu ja luettavissa E-thesis -palvelussa https://helda.helsinki.fi/handle/10138/42746

Väittelijän yhteystiedot:
Puh. 040 570 3567
ville.parviainen@helsinki.fi

Tietoa massaspektrometriasta:

Suomen Massaspektrometrian Seura  
Massaspektrometria proteiinianalytiikassa (Wikipedia)

**************************
Ystävällisin terveisin

Päivi Lehtinen, tiedottaja, Helsingin yliopisto
050 406 2043, paivi.m.lehtinen@helsinki.fi