Tutkijat löysivät soluvaelluksen moottorin – pikkuruinen molekyyli vastaa paljosta

Pienen pieni adenosiinitrifosfaatti-molekyyli (ATP) toimii soluvaelluksen moottorina lisäämällä integriinisidotun kinaasin eli ILK-proteiinin rakenteellista vakautta.

ATP-molekyyli ei siis soluvaelluksen yhteydessä noudata omaa perinteistä biokemiallista tehtäväänsä vaan toimii mekaanisena vakauttajana.

Asian osoittivat Helsingin yliopiston ja Heidelbergin teoreettisen tutkimuksen instituutin (HITS) tutkijat, joiden tulokset on julkaistu Proceedings of the National Academy of Sciences -julkaisusarjassa.

ILK-proteiini ei kinaasia muistuttavasta rakenteestaan huolimatta toimi entsyyminä eli kemiallisen reaktion katalyyttinä soluissa.

Tutkijoita kiinnosti, miksi ILK entsyymitoiminnan puuttumisesta huolimatta sitoo ATP-molekyyliä ja miten se liittyy solujen liikkumiseen.

Pienellä molekyylillä iso vaikutus

Ryhmä selvitti ATP:n sitoutumisen merkitystä ILK-proteiinille muun muassa tarkastelemalla solujen käyttäytymistä ATP:n poistamisen jälkeen.

Lisäksi suomalaistutkijat vahvistivat simulaatioista saatujen ennusteiden paikkansapitävyyden.

”Heidelbergin HITS-instituutin tietokonesimulaatioista saatujen uusien havaintojen innoittamana testasimme ennusteita tuottamalla soluja, joissa oli ATP:n kanssa sitoutumaan kykenemätön mutatoitunut ILK-proteiini”, kertoo tutkimusta Helsingin yliopistossa vetänyt professori Sara Wickström.

Tällöin kävi ilmi, että näiden solujen liike oli tehottomampaa kuin tavallisten solujen, joissa ATP kykeni sitoutumaan ILK-proteiiniin ja vahvistamaan sitä.

”Pienellä molekyylillä on käytännössä suuri vaikutus”, Wickström kiteyttää.

ILK toimii viestien välittäjänä

Valtaosa elimistön soluista pysyy koko elinaikansa suurin piirtein samassa paikassa.

Joidenkin erikoistuneiden solujen on kuitenkin kyettävä liikkumaan vapaasti, jotta ne voivat hoitaa tehtäviään. ”Vaeltaviin” soluihin kuuluvat immuunisolut ja fibroblastit eli sidekudossolut, jotka liikkuvat esimerkiksi haavan paranemisen aikana.

Sekä liikkuvien että liikkumattomien solujen on tunnistettava laaja kirjo naapurisolujen ja ympäröivän soluväliaineen biokemiallisia ja mekaanisia signaaleja ja reagoitava niihin, jotta ne löytävät tasapainon rakenteellisen vakauden ja joustavuuden välillä.

Välittäjinä solujen ja soluväliaineen välisessä viestinvaihdossa toimivat suuret proteiinikompleksit, joihin myös ILK kuuluu.

(Kuva HITS) Adenosiinitrifosfaatti (oranssi) vakauttaa integriinisidottua kinaasia (pinkki) rakenteellisesti solun paikallisissa kiinnittymiskohdissa.


 

Tilaa Kemia-lehti loppuvuodeksi 2022 ja auta Ukrainaa!

  • Tilaa itsellesi tai lahjaksi läheiselle – 66 euroa.
  • Kannusta koululaista tai opiskelijaa lehtilahjalla – 44 euroa.
  • Kiitä opettajaa ja lahjoita lehti kouluun – 18 euroa.
  • Lahjoitamme puolet tilausmaksusta ukrainalaisten auttamiseen Pelastakaa Lapset ry:n kautta.

Katso lisätiedot ja tee tilaus täällä.

Kerro meille mielipiteesi!

 

Anna palautetta

Lisää uutisia