Lähetä linkki
Väitös: Miten kasvisolu syntetisoi lääkeaineita?
05.11.2008
VTT:n tutkija, diplomi-insinööri Suvi Häkkinen on tutkinut väitöstyössään kahteen Solanaceae-heimoon kuuluvan kasvin, tupakan ja Egyptin villikaalin, soluviljelmissä tapahtuvaa alkaloidien biosynteesiä. Tutkimus tuo uutta tietoa biosynteesigeenien toiminnasta. Tuloksia voidaan hyödyntää kehitettäessä arvokkaiden lääkeaineiden tuotantoa soluviljelmissä.
Kasvit tuottavat pienimolekyylisiä yhdisteitä, joilla on merkitystä mm.
kasvien puolustautumisreaktioissa ja pölyttäjien houkuttimina. Kasvit
tuottavat näitä sekundäärimetaboliitteja yleensä pieniä määriä. Ne ovat usein
rakenteeltaan monimutkaisia, joten niiden syntetisoiminen kemiallisesti on
vaikeaa. Alkaloidit, kuten morfiini ja paklitakseli, ovat
sekundäärimetaboliitteihin kuuluva yhdisteryhmä, joita käytetään lääkeaineina.
Kasviperäisiä yhdisteitä voidaan tuottaa bioteknisesti kontrolloiduissa
olosuhteissa soluviljelmissä. Suvi Häkkisen väitöstyö liittyy tavoitteisiin
tuntea yhdisteiden biosynteesireitit nykyistä paremmin, jotta yhdisteiden
tuotantoa soluviljelmissä voitaisiin tehostaa metabolianmuokkauksen avulla.
Väitöskirjatyössä
kehitettiin funktionaaliseen genomiikkaan perustuva teknologia kasvien
sekundäärimetaboliaan osallistuvien geenien kartoittamiseksi. Tuloksena
löydettiin kaksi uutta geeniä, jotka mahdollisesti toimivat tupakan
alkaloidisynteesissä. Uusi alkaloidi eristettiin tupakan soluviljelmästä ja
sen havaittiin esiintyvän kahtena isomeerinä. Kun villikaalin
alkaloidibiosynteesissä toimiva H6H-geeni siirrettiin tupakan karvajuuriin,
havaittiin, että juuret muuttivat tehokkaasti lisätyn hyoskyamiinin
arvokkaammaksi lääkeaineeksi skopolamiiniksi. Suurin osa tuotetusta
skopolamiinista eritettiin soluista ulos, minkä vuoksi tuotteen saatavuus
helpottuu. Sekundäärimetaboliittien kuljetusta tutkittiin myös siirtämällä
kuljetuksesta vastaava geeni tupakan soluviljelmiin. Tätä hiivaperäistä
PDR5-tyyppistä transportteria voidaan hyödyntää kasvien
sekundäärimetaboliittien erittymisessä soluista ulos.
Suvi
Häkkisen väitös ”A functional genomics approach to the study of alkaloid
biosynthesis and metabolism in Nicotiana tabacum and Hyoscyamus muticus cell
cultures” (Alkaloidien biosynteesin ja metabolian tutkiminen funktionaalisella
genomiikalla tupakan ja villikaalin soluviljelmissä) tarkistetaan
Teknillisessä korkeakoulussa (Kemistintie 1, Komppa-Sali) 7.11.2008 klo 12.
Väitöskirja
verkossa
Lisätietoja
VTT, tutkija Suvi Häkkinen
puh.
020 722 4456