Disulfidisidosten muodostumisen mekanismit ja sovellukset

Väitöskirjassa selvitettiin ihmisen PDI entsyymin substraattia sitovan b’x alayksikön rakenne. Rakenteesta voidaan todeta b’ alayksikön laskostuminen tyypilliseen tioredoksiini muotoon sekä x alueen interaktio b’ alayksikön substraattia sitovan kohdan kanssa. PDI entsyymin katalysoiman reaktioketjun aikana x alayksikkö voi muuttaa konformaatiotaan mahdollistaen PDI entsyymin interaktion laskostuvien substraattiproteiinien kanssa.

Väitöstutkimuksessa osoitettiin myös kahden ihmisen proteiinin, GPx7 ja GPx8 osallistuminen disulfidisidosten muodostumista katalysoiviin reaktioihin. GPx7 ja GPx8 entsyymien lisäys laskostumisreaktioon yhdessä PDI:n ja vetyperoksidin kanssa mahdollistaa pelkistetyn, denaturoidun substraattiproteiinin tehokkaan, hapettaviin reaktioihin perustuvan uudelleenlaskostumisen natiiviin muotoonsa.

Osana tätä väitöstutkimusta kehitettiin menetelmä, joka mahdollistaa disulfideja sisältävien proteiinien tehokkaan tuoton E.colin solulimassa. Menetelmässä sulfhydryylioksidaasina ja FAD:sta riippuvana disulfidisidosten muodostumisen katalysaattorina toimiva Erv1p mahdollistaa disulfidisidosten muodostumisen E.colin solulimassa myös ilman solun pelkistävien reaktioreittien geneettistä poistamista. Erv1p yhdessä disulfidi-isomeraasin, kuten PDI, kanssa mahdollistaa oikein laskostuneiden, useita disulfidisidoksia sisältävien eukaryoottisten proteiinien tehokkaan tuotannon E.colin solulimassa. Menetelmällä pystytään tuottamaan suuria määriä monimutkaisia disulfidisidoksellisia proteiineja.