Pienen pieni molekyyli on soluvaelluksen moottori

Valtaosa elimistön soluista pysyy koko elinaikansa suuriin piirtein samassa paikassa ja liikkuu vain lyhyitä matkoja. Joidenkin erikoistuneiden solujen on kuitenkin kyettävä liikkumaan vapaasti ja nopeasti voidakseen hoitaa tehtäviään. Näihin ”vaeltaviin” soluihin kuuluvat immuunisolut ja fibroblastit eli sidekudossolut, jotka liikkuvat esimerkiksi haavan paranemisen aikana.
Olivatpa solut nopeita tai hitaita, liikkumattomia tai ketteriä, niiden on joka tapauksessa tunnistettava laaja kirjo naapurisolujen ja ympäröivän soluväliaineen biokemiallisia ja mekaanisia signaaleja sekä reagoitava niihin löytääkseen tasapainon rakenteellisen vakauden ja joustavuuden välillä.
Suuret proteiinikompleksit toimivat välittäjinä tässä solujen ja soluväliaineen välisessä viestinvaihdossa. Yksi monimutkaiseen ilmiöön osallistuvista proteiineista on integriinisidottu kinaasi (ILK).
Tutkimusmenetelmiä yhdistämällä uusia tuloksia
Helsingin yliopiston ja Heidelbergin teoreettisen tutkimuksen instituutin (HITS) kansainvälinen tutkijaryhmä on tarkastellut soluvaelluksen taustalla olevia biokemiallisia ja biomekaanisia prosesseja tutkimalla lähemmin ILK-proteiinia. Kyseessä on proteiini, joka kinaasi-nimestään ja kinaasia muistuttavasta rakenteestaan huolimatta ei toimi entsyyminä eli kemiallisen reaktion katalyyttinä soluissa.
Tutkijat olivat kiinnostuneita siitä, miksi ILK entsyymitoiminnan puuttumisesta huolimatta sitoo pientä adenosiinitrifosfaatti-molekyyliä (ATP) ja miten se liittyy solujen liikkumiseen.
– ATP:n sitoutuminen on yllättävä piirre proteiinissa, joka ei toimi entsyyminä vaan on osa solujen sidekudokseen kiinnittymiseen tarvittavaa proteiinikompleksia. Sen merkitystä selvitettiin yhdistämällä molekyylidynamiikkaan perustuvia simulaatioita solubiologiseen tutkimukseen, kertoo tutkimusta Helsingin yliopistossa vetänyt professori Sara Wickström.
Tutkimuksen tulokset on julkaistu vastikään Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) –julkaisusarjassa.
Pieni molekyyli – iso vaikutus
ATP:n sitoutumisen merkitystä ihmisen integriinisidotulle kinaasille selvitettiin muun muassa tarkastelemalla solujen käyttäytymistä ATP:n poistamisen jälkeen.
Tutkijat havaitsivat, että ATP-molekyyli lisää ILK-proteiinin rakenteellista vakautta.
Lisäksi suomalaistutkijat vahvistivat simulaatioista saatujen ennusteiden paikkansapitävyyden ja tutkivat, millaisia solutason vaikutuksia jäljelle jääneellä ATP-molekyylin sitomiskyvyllä on.
– Heidelbergin HITS-instituutin tietokonesimulaatioista saatujen uusien havaintojen innoittamana testasimme ennusteita tuottamalla soluja, joissa oli ATP:n kanssa sitoutumaan kykenemätön mutatoitunut ILK-proteiini. Kävi ilmi, että näiden solujen liike oli tehottomampaa kuin tavallisten solujen, joissa ATP kykeni sitoutumaan ILK-proteiiniin ja vahvistamaan sitä, kertoo Wickström.
Tutkimus todisti, että ATP-molekyyli ei noudata soluvaelluksen yhteydessä omaa perinteistä biokemiallista tehtäväänsä, vaan se toimii mekaanisena vakauttajana.
– Pienellä molekyylillä on käytännössä suuri vaikutus, Wickström vahvistaa.
Lisätietoja
Sara Wickström, professori, Stem cells and metabolism Research Programs Unit, Helsingin yliopisto
sara.wickstrom@helsinki.fi
p. 050 3775094
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Anu Koivusipiläviestinnän asiantuntijaHelsingin yliopisto | Meilahden kampus
Puh:02941 25491Puh:050 472 5881anu.koivusipila@helsinki.fiKuvat

Tietoja julkaisijasta

PL 3
00014 Helsingin yliopisto
02941 22622 (mediapalvelu) 02941 911 (vaihde) (vaihde)https://www.helsinki.fi/fi/yliopisto
Helsingin yliopisto on yli 40 000 opiskelijan ja työntekijän kansainvälinen yhteisö, joka tuottaa tieteen voimalla kestävää tulevaisuutta koko maailman parhaaksi. Kansainvälisissä yliopistovertailuissa Helsingin yliopisto sijoittuu maailman parhaan yhden prosentin joukkoon. Monitieteinen yliopisto toimii neljällä kampuksella Helsingissä sekä Lahden, Mikkelin ja Seinäjoen yliopistokeskuksissa. Lisäksi sillä on kuusi tutkimusasemaa eri puolilla Suomea ja yksi Keniassa. Yliopisto on perustettu vuonna 1640.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Helsingin yliopisto
Noin joka seitsemäs hakija pääsi sisään Helsingin yliopistoon3.7.2025 09:42:00 EEST | Tiedote
Yhteishaussa Helsingin yliopistoon valittiin 4 703 uutta opiskelijaa. Helsingin yliopisto oli Suomen suosituin yliopisto ensisijaisten hakijoiden määrän sekä hakijoiden kokonaismäärän perusteella.
Kaasuvuoto aloittaa haavan korjauksen kasveissa2.7.2025 18:01:00 EEST | Tiedote
Helsingin yliopiston tutkijat ovat löytäneet mekanismin, jonka avulla kasvit korjaavat suojaavan uloimman kerroksensa, korkkisolukon. Tällä löydöllä voi olla merkittäviä vaikutuksia maatalouteen ja elintarvikkeiden säilyvyyteen. Etyleenin ja hapen diffuusio haavan läpi käynnistää kasvin luonnollisen paranemisprosessin.
Kaksoisvalohoito vähentää ikenien verenvuotoa ja tulehdusta hammasimplanttien ympärillä1.7.2025 09:59:32 EEST | Tiedote
Kaksoisvalohoito (Lumoral) tarjoaa kotikäyttöön turvallisen ja tehokkaan vaihtoehdon implanttien ympäristön tulehduksen hallintaan ilman antibiootteja.
Tutut maatalousympäristön linnut vähenevät, eteläiset yleislajit runsastuvat30.6.2025 08:00:00 EEST | Tiedote
Moni tuttu lintulaji harvinaistuu entisestään. Varpusia ja kuoveja on nyt vähemmän kuin koskaan aiemmin. Toisaalta monien eteläisten lajien voittokulku jatkuu. Mustarastaita ja peukaloisia esiintyy ennätysmäisen runsaasti.
Panimoteollisuuden sivuvirroista terveellisiä elintarvikkeita27.6.2025 13:02:54 EEST | Tiedote
Helsingin yliopiston tutkijat ovat keksineet innovatiivisen ja kestävän tavan hyödyntää mäskiä ja muita panimoteollisuuden sivutuotteita muokkaamalla niistä hyödyllisiä elintarvikkeita.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme