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
Tutkijoiden yössä pääset ihmettelemään maailmankaikkeuden aikajanaa ja kokemaan tieteen yhteisöllisyyden – Tutkijoiden yön 26.9.2025 ohjelmaa tänä vuonna neljällä paikkakunnalla!17.9.2025 07:00:00 EEST | Tiedote
Tutkijoiden yö on vuosittain järjestettävä tiedetapahtuma, jossa tutkijat ympäri Eurooppaa avaavat ovensa kaikenikäisille tiedonjanoisille. Tänä vuonna tutkijat avaavat ovensa laboratorioiden uumeniin Jyväskylän, Oulun ja Helsingin yliopistoissa sekä Hämeen ja Jyväskylän ammattikorkeakouluissa perjantaina 29.5.2025.
Tutkimus haastaa vanhenemisen stereotypiat – aktiivinen ikääntyminen on yksilöllistä ja merkityksellistä16.9.2025 08:00:00 EEST | Tiedote
Ikääntyvä väestö on yksi aikamme keskeisistä yhteiskunnallisista kysymyksistä. Keskustelu vanhenemisesta on kuitenkin usein yksipuolista ja negatiivisesti sävyttynyttä. Uusin tutkimus tarjoaa toisenlaisen näkökulman: vanheneminen ei ole enää entisensä, ja käsityksiämme on syytä päivittää. Rantanen peräänkuuluttaa myös tutkimuksen uudistamista. Hän on julkaissut uuden kirjan, joka käsittelee aktiivisen ikääntymisen ja osallisuuden tutkimusta.
Väitös: Flow-tila voi kääntyä myös kuormitukseksi – ohjelmistokehittäjät toivovat työpaikoilla enemmän keskustelua työntekijöiden tarpeista16.9.2025 07:45:00 EEST | Tiedote
Flow-tila on keskeinen ilmiö ohjelmistokehittäjien työhyvinvoinnille ja tehokkuudelle. Toisaalta on tärkeää, ettei syvä keskittyminen johda vastoin tarkoitustaan lisääntyneeseen kuormitukseen.
Jyväskylän yliopiston tilastotieteen tutkimus on saanut tunnustusta16.9.2025 07:05:00 EEST | Tiedote
Suomen Tilastoseura palkitsi Jyväskylän yliopistosta valmistuneen Santeri Karppisen väitöskirjan parhaana Suomessa julkaistuna tilastotieteen väitöskirjana nelivuotiskaudella 2021-2024. Lisäksi Kelan vuoden 2024 pro gradupalkinto myönnettiin Jyväskylän yliopistosta valmistuneelle Annakaisa Ritalalle. Tilastotieteen alan palkinnot ovat osoitus Jyväskylän yliopiston vahvasta asiantuntemuksesta ja siitä, kuinka tilastollinen ajattelu voi vaikuttaa yhteiskunnan kehitykseen laaja-alaisesti ja merkityksellisesti.
Jyväskylän yliopisto aloittaa uuden kansainvälisen kandidaattiohjelman – taustalla teknologia-alan nopea muutos ja kansallisen kilpailukyvyn turvaaminen15.9.2025 08:00:00 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopiston uusi kansainvälinen kandidaattiohjelma Immersive Software Engineering and AI kouluttaa osaajia erityisesti vaativiin tuotekehitystehtäviin. Ohjelmaan sisältyy suomen kielen ja kulttuurin opintoja, joilla tuetaan kansainvälisiä opiskelijoita integroitumaan kotimaiseen työelämään. Uusi ohjelma on haussa ensimmäistä kertaa kevään 2026 yhteishaussa.
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