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
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.
Väitöstutkimus: Yritysten kiertotaloussiirtymää jarruttavat ristiriidat taloudellisen ja ympäristöön liittyvän arvonluonnin välillä - ristiriidoissa piilee myös muutosvoimaa6.11.2025 09:33:59 EET | Tiedote
KTM Noora Piila tutki Jyväskylän yliopiston kauppakorkeakoulun yritysten ympäristöjohtamisen väitöskirjassaan kiertotalousmaturiteetin eri vaiheissa olevien suomalaisyritysten pyrkimyksiä ja haasteita kiertotaloussiirtymään liittyen. Tulosten valossa yritysten toimenpiteet jäävät pienipiirteisiksi johtuen taloudellisen ja ympäristöön liittyvän arvonluonnin välillä koetuista ristiriidoista, eli paradokseista. Näissä paradokseissa piilee kuitenkin myös positiivista muutosvoimaa, jonka valjastaminen yrityksissä edellyttää yhteiskunnan tukea ja vahvaa sidosryhmäyhteistyötä.
Digitaalisia ratkaisuja iäkkäiden kuntoutukseen ja terveydenhuoltoon - Timo Hinrichs liikuntalääketieteen professoriksi6.11.2025 07:00:00 EET | Tiedote
Lääkäri Timo Hinrichs aloitti 1.10.2025 Jyväskylän yliopiston liikunta- ja urheilulääketieteen professorina, vahvistaen alan tutkimusta ja koulutusta. Hinrichs tutkii liikunnan ja fyysisen aktiivisuuden merkitystä terveyden ylläpitämisessä, kuntoutuksen tukemisessa ja elämänlaadun edistämisessä. Hänen tutkimuksensa keskiössä on digitaalisten ratkaisujen hyödyntäminen ja käyttöönotto iäkkäiden liikkuvuuden ja terveyden tukemisessa.
Väitöstutkimus: ikääntyneet oppivat digitaitoja parhaiten vertaisiltaan, ei kiireessä läheisten opastamana6.11.2025 06:59:00 EET | Tiedote
FM Viivi Korpela tarkastelee yhteiskuntapolitiikan väitöskirjassaan ikääntyneiden digiosallisuutta, arjen digitaitojen oppimista ja Keski-Suomen hyvinvointialueen digipalveluita. Tulosten mukaan läheisten antama digituki ei aina johda oppimiseen, kun taas vertaisohjauksessa taidot ja osallisuuden tunne vahvistuvat. Lisäksi tutkimus osoittaa, että Keski-Suomen hyvinvointialueen digipalvelut jäävät usein irrallisiksi ikääntyneiden käyttäjien arjesta. Tutkimus haastaa pohtimaan, kenen ehdoilla digitaalista yhteiskuntaa rakennetaan.
Kahdelle JYU:n hankkeelle rahoitusta Suomen Akatemialta tutkimustulosten hyödyntämiseen5.11.2025 15:03:07 EET | Tiedote
Suomen Akatemia on myöntänyt vuoden 2025 Tutkimuksen hyödyntämisen rahoitushaussa yhteensä 9,7 miljoonaa euroa 27 hankkeelle. Jyväskylän yliopistossa rahoitusta sai kaksi hanketta.
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