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
Valmennustieteen maisteriopinnot laajenevat pääkaupunkiseudulle – haku keväällä 202623.1.2026 00:00:00 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopisto käynnistää valmennustieteen maisteriopinnot Helsingissä yhteistyössä Kolmen kampuksen urheiluopisto oy:n ja Pääkaupunkiseudun urheiluakatemia Urhean kanssa. Koulutukseen haetaan kevään toisessa yhteishaussa 10.–24.3.2026.
Kymmenen vuotta vanha teoria on toteutunut: 2D-topologinen materiaali toteutettu22.1.2026 14:00:00 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopiston ja Aalto-yliopiston tutkijat ovat toteuttaneet kokeellisesti kaksiulotteisen topologisen kide-eristeen. Tämä kvanttimateriaalityyppi on ollut teoreettisesti tunnettu jo yli kymmenen vuotta, mutta käytännön soveltaminen on viivästynyt materiaalien rajoitteiden vuoksi.
Kevään 2026 ensimmäinen yhteishaku: Jyväskylän yliopiston uudet kandidaattiohjelmat kiinnostivat22.1.2026 11:00:29 EET | Tiedote
Syksyllä 2026 alkavat Jyväskylän yliopiston englanninkieliset ohjelmat houkuttelivat jälleen runsaasti kansainvälisiä ja kotimaisia hakijoita. Kevään 1. yhteishaussa oli haettavana 20 kansainvälistä maisteriohjelmaa sekä kaksi kandidaattiohjelmaa Jyväskylän yliopiston kuudesta tiedekunnasta.
Uusi verkkomedia monipuolistaa koulutuskeskustelua tutkimustiedolla22.1.2026 08:00:00 EET | Tiedote
Koulutuksesta on avoin verkkomedia, joka popularisoi koulutustutkimusta ja tarjoaa kentän toimijoille, päättäjille, vanhemmille ja muille koulutuksesta kiinnostuneille tuoreita näkökulmia koulutukseen ja oppimiseen.
THE-ranking 2026: Jyväskylän yliopisto säilytti vahvat tieteenalasijoitukset21.1.2026 10:00:00 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopiston kasvatustieteellinen tutkimus arvioitiin sijalle 126–150 maailmassa tutkimuspainotteisia yliopistoja vertailevalla Times Higher Education – World University Rankings –tieteenalakohtaisella listalla. Sijoitus oli sama kuin viime vuonna. Myös sijoitus Suomen kakkosena säilyi edellisvuodesta. Listalle pääsi 830 yliopistoa.
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