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
Oppimisen tuen uudistus muuttaa koulujen arkea – tutkimus selvittää, miten uudistus toteutetaan kunnissa28.11.2025 06:30:00 EET | Tiedote
Esi- ja perusopetuksen oppimisen tukea uudistettiin vuonna 2025, kun aiempi kolmiportainen malli korvattiin ryhmäkohtaisilla ja oppilaskohtaisilla tukitoimilla. Tavoitteena on tarjota tukea aiempaa oikea-aikaisemmin ja matalammalla kynnyksellä, mutta käytännön toteutus ja resurssit vaihtelevat kunnittain. Jyväskylän yliopiston johtama tutkimushanke selvittää nyt, millaiseksi uudistus muotoutuu koulujen arjessa eri puolilla Suomea.
Ionien kierrätys avaa tien raskaimpien alkuaineiden tutkimukseen27.11.2025 07:05:00 EET | Tiedote
Euroopan hiukkasfysiikan tutkimuskeskuksen (CERN) ISOLDE-laitoksen tutkijat ovat kehittäneet sähköstaattisen loukun ja lasereiden yhdistelmään perustuvan mittausmenetelmän, mikä voi auttaa selvittämään harvinaisimpien ja vähiten tunnettujen alkuaineiden kemiallisia ominaisuuksia. Myös Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksen tutkija Mikael Reponen on ollut mukana laitteiston valmistelussa.
Arto Hautala on Jyväskylän yliopiston uusi ja Suomen ainoa fysioterapian professori27.11.2025 06:30:00 EET | Tiedote
Arto Hautala aloitti 1.11.2025 fysioterapian ja kuntoutuksen professorina Jyväskylän yliopiston liikuntatieteellisessä tiedekunnassa. Professuuri on tällä hetkellä alan ainoa Suomessa.Julkaistu 26.11.2025
Kiertotalous varmistaa kriittisten metallien saatavuuden – Tutkijoiden video kertoo, kuinka jätteestä syntyy seuraavan sukupolven materiaaleja26.11.2025 07:05:00 EET | Tiedote
Kiertotalous tarjoaa ratkaisuja kriittisten metallien saatavuuden turvaamiseen. Uudella videolla Jyväskylän ja Turun yliopiston asiantuntijat kertovat, miten teollisuuden jäte- ja sivuvirroista voidaan kierrättää arvokkaita metalleja hyödyntämällä innovatiivista 3D-filtteriteknologiaa sekä yhdisteitä, joita käytetään talteenotossa ja uusien materiaalien valmistuksessa.
Väitös: Yhteisöohjautuvuus mahdollistaa tiimin joustavan toiminnan yhteisten tavoitteiden saavuttamiseksi (Keronen)26.11.2025 07:05:00 EET | Tiedote
Yhteisöohjautuvuudella voidaan tukea työntekijöiden motivaatiota ja hyvinvointia sekä organisaation tavoitteita kestävällä tavalla. Tämä edellyttää yksilöiden aloitteellisuutta ja aktiivisuutta sekä yhteisöllisiä työn tekemisen tapoja. Jyväskylän yliopistossa tarkastettavassa väitöskirjassa avataan, miten yhteisöohjautuvuus rakentuu työntekijöiden välillä ja miten yhteisöohjautuvuutta tuetaan työssä tapahtuvissa oppimistilanteissa lähijohtamisen keinoin.
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