Teknologiasta liiketoimintaa

Tulosta Lähetä linkki

Väitös: Kolmen solunjakautumiseen osallistuvan proteiinin toiminta

26.11.2010

Kehomme solut jakautuvat kaiken aikaa ylläpitäen mm. kudosten normaalia toimintaa ja uudistumista. Solunjakautuminen on myös merkittävä prosessi yksilön kehityksen eri vaiheissa. Solun sisällä tähän prosessiin osallistuu suuri joukko proteiineja ja niistä muodostuvia signalointireittejä.

Filosofian maisteri Anu Kukkonen-Macchin väitöskirjatyössä ”Functional characterization of proteins required for mitotic progression and the spindle assembly checkpoint”. tutkittiin kolmen proteiinin tehtäviä solunjakautumisen aikana. Väitöskirja tuo lisätietoa Shugoshin-1- ja INCENP-proteiinien toiminnasta, joiden jo ennestään tiedetään osallistuvan solun jakautumisen säätelyyn. Lisäksi p38gamma MAPK -niminen proteiini kuvataan ensimmäistä kertaa tärkeänä solunjakautumiseen osallistuvana tekijänä.

Solunjakautuminen on tarkoin säädelty tapahtumaketju

Solun jakautumisvaiheessa on tärkeää, että solun kahdentunut perintöaines pakattuna kromosomeiksi jaetaan tasan muodostuvien tytärsolujen kesken. Kromosomien epätasaisen jakautumisen sukusoluissa tiedetään liittyvän keskenmenoon ja sikiön kehityshäiriöihin sekä muissa soluissa solukuolemaan tai jopa syövän syntyyn.

Ennen kromosomien kahden kopion eroamista toisistaan solun sisäinen kontrollijärjestelmä varmistaa, että kromosomit ovat järjestäytyneet oikeaoppisesti. Tämä signalointireitti aktivoituu virheiden esiintyessä ja estää solun jakautumisen, kunnes solun omat korjausmekanismit ovat korjanneet virheet. Useat solunjakautumiseen ja sen säätelyyn osallistuvat proteiinit kerääntyvät kromosomien tiettyyn kohtaan ja muodostavat solunjakautumisen keskeisen rakenteen, kinetokorin.

Vaikka solunjakautumisen molekulaarinen perusta tunnetaankin jo hyvin, useiden siihen osallistuvien proteiinien toiminnasta tiedetään vain vähän ja monien proteiinien osallisuus solunjakautumiseen on vielä kokonaan selvittämättä.

Shugoshin-1, INCENP ja p38gamma MAPK solunjakautumisessa

Kukkonen-Macchin tutkimus toi uutta tietoa Shugoshin-1-proteiinista solunjakautumisessa ja sen yhteydestä solunjakautumisen tärkeään säätelijään Plk1-kinaasiin. INCENP kuuluu proteiinikompleksiin (CPC), jonka muut jäsenet ovat Aurora B -kinaasi, Survivin ja Borealin.

Tulokset osoittivat tämän kompleksin säätelevän mm. kromosomien liikkeitä ja näin ollen osallistuvan kromosomien oikeaoppiseen jakautumiseen. Lisäksi INCENP:n ja Aurora B:n dynaamisella käyttäytymisellä todettiin olevan merkitystä solunjakautumisessa.

Kukkonen-Macchin väitöskirjassa myös p38gamma MAPK kuvataan tärkeänä solunjakautumiseen osallistuvana proteiinina. Tämän proteiinin todettiin niin ikään osallistuvan mm. kromosomien järjestäytymisen säätelyyn sekä edistävän jakautuvien solujen elinkykyä.

Solunjakautumista tutkimalla uusia kohdemolekyylejä syöpäterapioille

Nykytiedon mukaan virheellisestä jakautumisesta johtuva solun väärä kromosomimäärä saattaa johtaa syövän syntyyn. Solunjakautumista tutkimalla halutaan selvittää proteiinimuutoksia kromosomivirheiden taustalla ja tätä kautta edistää syövän synnyn ymmärtämistä molekyylitasolla.

Näin ollen solunjakautumiseen osallistuvien proteiinien toiminnan selvittäminen saattaa johtaa uusien kohdemolekyylien löytymiseen, joita voitaisiin käyttää hyödyksi suunniteltaessa uusia entistä parempia syöpälääkkeitä. 

Tutkimus on toteutettu VTT:n Mitoosi ja lääkekehitys -tiimissä dosentti Marko Kallion ohjauksessa.

Linkki väitöskirjaan