Pieni rakennemuutos johtaa suureen eroon toiminnassa – Bakteerifytokromin rakenne selvitetty
”Tässä ei ole ennen onnistuttu“
Kasvit ja bakteerit sopeutuvat ympäröivään valo-olosuhteisiin monenlaisten valoreseptoriproteiinien avulla. Fytokromit ovat proteiiniperhe, joka aistii punaista ja kaukopunaista valoa. Niiden toimintaa on tutkittu paljon, mutta niiden biologisesti merkitsevien rakenteiden ymmärtäminen on vielä lapsen kengissä. Nyt kuitenkin kokonaisen Deinococcus radiodurans -bakteerin fytokromin (DrBphP) rakenne on saatu ratkaistua kahdessa aktiivisuustilassa.
- Vaikka monet ovat yrittäneet, ei kokopitkän fytokromin rakennetta ole pystytty ratkaisemaan mm. proteiinikristallografian keinoin. Tämän takia päätimme kokeilla elektronimikroskopiaa rakenteen selvittämiseksi, selittää dosentti Heikki Takala Jyväskylän yliopiston bio- ja ympäristötieteiden laitokselta.
Uutta tietoa proteiinien sisäisestä tiedonsiirrosta
Kansainvälisen yhteistyön tuloksena tehdyssä tutkimuksessa selvitettiin koko DrBphP-fytokromin rakenne. Kryoelektronimikroskopian (kryo-EM) avulla saatiin selville, että fytokromi on pimeässä tilassaan symmetrinen ja selkeärakenteinen dimeeri. Valotetussa tilassa fytokromin signaloiva osa, histidiinikinaasi, kuitenkin muuttui epäsymmetriseksi ja rakenteeltaan liikkuvaksi. Toisin kuin aikaisemmin on oletettu, valon laukaisemat muutokset fytokromin valoa aistivassa osassa olivat pieniä, mutta kasvoivat huomattavasti signaloivassa osassa.
- Nämä tulokset osoittavat, että näennäisen pienet muutokset proteiinin säätelyosassa voivat silti muuttaa proteiinin biokemiallista aktiivisuutta, allosterian keinoin. Tämä antaa tärkeää tietoa proteiinien sisäisestä signaalinvälityksestä, tähdentää Jyväskylän yliopiston bio- ja ympäristötieteiden professori Janne Ihalainen.
Tutkimus on julkaistu Nature Communications -lehdessä 12.12.2022. Julkaisu ‘Structural mechanism of signal transduction in a phytochrome histidine kinase’ on vapaasti saatavilla osoitteessa https://doi.org/10.1038/s41467-022-34893-3.
Yhteystiedot:
- Dos. Heikki Takala, Bio- ja ympäristötieteiden laitos, Jyväskylän yliopisto, +358 46 923 6211, heikki.p.takala@jyu.fi
- Prof. Janne A. Ihalainen, Bio- ja ympäristötieteiden laitos, Jyväskylän yliopisto, +358 40 024 7979, janne.ihalainen@jyu.fi
Yhteyshenkilöt
Elina LeskinenViestinnän asiantuntija
Puh:+358 50 461 7880elina.leskinen@jyu.fiKuvat
Tietoja julkaisijasta
Jyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi
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 Jyväskylän yliopisto
Liikuntaharjoittelun yksilöllisyys kansainvälisen konferenssin pääteemana Jyväskylässä 19.–21.11.202513.11.2025 06:30:00 EET | Tiedote
Miksi toiset kehittyvät liikuntaharjoittelussa nopeammin kuin toiset? Miten harjoitteluvasteita voidaan ennustaa ja miten perimä vaikuttaa harjoittelun tuloksiin? Muun muassa näihin kysymyksiin kuullaan vastauksia Jyväskylässä järjestettävässä kansainvälisessä valmennustieteen konferenssissa, joka kokoaa yhteen yli 200 osallistujaa ja johtavat alan tutkijat ympäri maailmaa.
Väitöstutkimus: Talousjohto tarvitsee eettisissä tilanteissa selviytymiseen myös etiikkaan liittyvää koulutusta11.11.2025 10:38:04 EET | Tiedote
KTM Heljä Syrén tarkastelee Jyväskylän yliopiston kauppakorkeakoulussa tekemässään laskentatoimen ja yritysrahoituksen väitöskirjassaan talousjohdon ammattilaisen työssään kohtaamia eettisiä tilanteita ja niiden ratkaisemiseen liittyvää eettistä päätöksentekoa. Tutkimuksen mukaan selviytyäkseen eettisissä haasteissa laskentatoimen ammattilainen tarvitsee tuekseen koulutusta, jossa käsitellään ”kovan ammattiosaamisen” rinnalla myös etiikkaa. Lisäksi eettisessä päätöksenteossa auttavat organisaation sosiaalipsykologisten prosessien tunnistaminen ja eettisen arvioinnin strategioiden hallitseminen.
EU-rahoitus selvittää siittiöiden ryhmäkäyttäytymistä11.11.2025 07:05:00 EET | Tiedote
Tutkijatohtori Varpu Pärssinen on saanut yli 200 000 euron EU-rahoituksen tutkimukseen, jossa selvitetään, miksi joidenkin eläinlajien siittiöt muodostavat laajoja ryhmiä ikään kuin solujen välistä yhteistyötä tehden. Tutkimus lisää ymmärrystä lisääntymisbiologian evolutiivisista mekanismeista.
Mielen hyvinvointi ja huolenpito toisista yhteydessä työssä jatkamisen toiveisiin10.11.2025 13:31:10 EET | Tiedote
Gerontologian tutkimuskeskuksessa Jyväskylän yliopiston liikuntatieteellisessä tiedekunnassa tehty tutkimus osoitti, että generatiivisuus – halu huolehtia seuraavasta sukupolvesta – sekä mielen hyvinvointi ovat merkityksellisiä tekijöitä työssä jatkamisen näkökulmasta.
Väitöstutkimus: Nykykirjallisuuden queer-kerronta voi vastustaa kertojan sukupuolittamista7.11.2025 07:58:00 EET | Tiedote
FM Joonas Säntin väitöskirja käsittelee nykykirjallisuuden poikkeusilmiöitä, mutta yhdistää ne laajempaan analyysiin kertojien sukupuolittamisesta ja yhteiskuntakriittisen kertomustieteen haasteista. Sukupuolettomat kertojat haastavat ja vastustavat lukijoiden tulkinnallisia kehyksiä.
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