Entistä tarkempaa tietoa solun mukautumisesta solustressiin

Juuri julkaistussa tutkimuksessa löydettiin uusi entsyymiperhe, jolla on ilmeisesti tärkeä rooli solujen mukautumisessa solustressiin proteiinien SUMOlaation avulla. Tulokset julkaistiin Nature Structural & Molecular Biology -lehden verkkoversiossa 2. marraskuuta.

Kun solumme altistuvat proteiineja vaurioittaville olosuhteille, ne suojautuvat alkamalla liittää proteiineihin SUMO2 ja -3-säätelyproteiineista koostuvia ketjuja. Tällä SUMO-muokkauksella, SUMOlaatiolla, näyttää oleva tärkeä merkitys solujemme toimintojen mukauttamisessa vakaviin stressitilanteisiin, joita ovat esimerkiksi korkea kuume, hapenpuute, virustartunnat ja DNA:n vauriot.

Yhä useamman proteiinin, erityisesti tumassa toimivien proteiinien, on osoitettu SUMOttuvan. SUMO-muokkauksen tiedetään olevan elintärkeä biologisten toimintojen, erityisesti geenien luennan ja DNA-korjauksen, säätelijä. SUMO-ketjujen muodostumiseen johtavat molekyylitason mekanismit ja SUMO-ketjujen tarkempi merkitys solun toimintojen säätelyssä tunnetaan kuitenkin vielä huonosti. Muun muassa näitä kysymyksiä selvittää professori Jorma Palvimon tutkimusryhmä Itä-Suomen yliopiston biolääketieteen yksikössä.

Nyt julkaistussa tutkimuksessa ryhmä selvitti yhteistyössä Andrea Pichlerin Max Planck -instituutissa toimivan ryhmän kanssa mekanismin, jolla tuman säätelijäproteiini ZNF451 lisää SUMO-ketjuja muihin proteiineihin. ZNF451:sta ja sen lähisukulaisproteiineista löytyi uudenlainen SUMO-ligaasi- ja elongaasiaktiivisuus, joka yhdessä katalysoi juuri SUMO2- ja 3-ketjujen muodostumista.

Löydetyllä entsyymiperheellä on todennäköisesti tärkeä merkitys solustressin laukaisemassa SUMO-ketjujen liittämisessä tuman toimintoja sääteleviin proteiineihin ja sitä kautta solujemme toimintojen mukautumisessa solujen stressitilanteisiin.

Saksalais-suomalaiseen tutkimukseen osallistui tutkijoita myös Kölnin yliopistosta ja Turun biotekniikan keskuksesta. Rahoittajia olivat Suomen Akatemia, Sigrid Juséliuksen säätiö, Max Plack Society ja EU:n tukema COST PROTEOSTASIS -hanke.

Säätelijäproteiini ZNF451 löytyi Palvimon ryhmän aiemmassa tutkimuksessa. Ryhmä myös osoitti äskettäin Turun biotekniikan keskuksen Lea Sistosen ryhmän kanssa, että solustressin laukaisema SUMO-ketjujen liittäminen kromatiinin proteiineihin rajaa geenien aktiivisuutta solustressin aikana. Genome Biology -lehdessä julkaistu tutkimus herätti heti runsaasti kiinnostusta.

Lisätietoja:

Professori Jorma Palvimo, Itä-Suomen yliopisto, biolääketiede, p. 0405910693, jorma.palvimo (at) uef.fi

Tutkimusartikkelit:

N Eisenhardt, V K Chaugule, S Koidl, M Droescher, E Dogan, J Rettich, P Sutinen, S Y Imanishi, K Hofmann, J J Palvimo & A Pichler. A new vertebrate SUMO enzyme family reveals insights into SUMO-chain assembly. Nature Structural & Molecular Biology. Advance Online Publication 2.11.2015. DOI: 10.1038/nsmb.3114

E A Niskanen, M Malinen, P Sutinen, S Toropainen, V Paakinaho, A Vihervaara, J Joutsen, M U Kaikkonen, L Sistonen and J J Palvimo. Global SUMOylation on active chromatin is an acute heat stress response restricting transcription. Genome Biology 2015 July 28;16 DOI:10.1186/s13059-015-0717-y

Yrityksestä

Itä-Suomen yliopisto on yksi Suomen suurimmista tiedeyliopistoista. Yliopiston toiminnassa korostuu monitieteisyys. Opetusta on yli sadassa pääaineessa. Tasokkaan opetuksen lisäksi yliopisto tarjoaa opiskelijoilleen nykyaikaisen opiskeluympäristön, jota kehitetään jatkuvasti. Yliopistolla on kampukset Joensuussa, Kuopiossa ja Savonlinnassa. Tiedekuntia on neljä: filosofinen tiedekunta, luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunta, terveystieteiden tiedekunta sekä yhteiskuntatieteiden ja kauppatieteiden tiedekunta. Yliopistossa on noin 15 000 opiskelijaa ja se työllistää lähes 2 800 henkilöä.

Yhteyshenkilöt

  • Itä-Suomen yliopisto
    Joensuu / Kuopio / Savonlinna
    http://www.uef.fi
  • Joensuun kampus
    Yliopistokatu 2, PL 111, 80101 Joensuu
  • Kuopion kampus
    Yliopistonranta 1, PL 1627, 70211 Kuopio
  • Savonlinnan kampus
    Kuninkaankartanonkatu 5-7, PL 86, 57101 Savonlinna

Tilaa