Kahden 2-oksoglutaraattiriippuvaisen dioksygenaasin, kalvonläpäisevän prolyyli-4-hydroksylaasin ja lysyylihydroksylaasi 3:n, merkitys sairauksissa

2-Oksoglutaraattiriippuvaisiin dioksygenaaseihin kuuluu useita entsyymejä, joilla on moninaisia tehtäviä, esimerkiksi happiriippuvaisten hypoksiassa aktivoituvien HIF transkriptiotekijän säätely, kollageenien muokkaus niiden synteesin aikana ja DNA:n demetylaatio. Kalvonläpäisevä prolyyli-4-hydroksylaasi (P4H-TM) on yksi näistä entsyymeistä, mutta sen toimintaa ei juurikaan tunneta. Tässä työssä käytettiin P4htm poistogeenisiltä hiiriltä eristettyjä astrosyyttisoluja osoittamaan, että P4H-TM on tärkeä kalsiumsignaloinnin säätelijä. Tulokset osoittivat, että P4H-TM:n vaikutus kalsiumsignalointiin on HIF1-, mutta ei HIF2-välitteistä. Työssä osoitimme myös, että P4H-TM on tärkeä tekijä aivojen homeostaasin säätelyssä aivoinfarktin hiirimallissa. Aivoinfarktin aikana hiirille, joilla ei ole P4H-TM entsyymiä, aiheutui enemmän tulehduksellista mikroglioosia ja neutrofiilien infiltraatiota. Lisäksi veriaivoesteen läpäisevyys oli häiriintynyt. Yhteenvetona P4H-TM:n inaktivaatio ei ole hiiriä suojaava aivoinfarktimallissa, vaan päinvastoin sillä on haitallisia vaikutuksia.
2-Oksoglutaraattiriippuvaisiin dioksygenaaseihin kuuluu myös lysyylihydroksylaasi 3 (LH3). Tämä entsyymi on yksi kolmesta kollageenin biosynteesissä toimivista lysyylihydroksylaasi-isoentsyymeistä. LH3:a koodaavasta geenistä PLOD3 on aikaisemmin löydetty muutamia mutaatioita, jotka aiheuttavat useisiin kudoksiin vaikuttavaa perinnöllistä sidekudossairautta. Tässä työssä on löydetty ja tutkittu uusia PLOD3 mutaatioita. Työssä osoitimme, että PLOD3 mutaatioista johtuva sidekudossairaus on yhteydessä LH3:n alentuneeseen glukosyylitransferaasiaktiivisuuteen, kun taas LH3:n alentuneen
lysyylihydroksylaasiaktiivisuuden merkitys jää epäselväksi. Rekombinanteissa LH3 entsyymeissä, joihin luotiin potilaissa esiintyvät mutaatiot, glukosyylitransferaasiaktiivisuus oli yleisesti alentunut ja tämä johtui joko alentuneesta spesifisestä aktiivisuudesta tai ongelmista entsyymin stabiilisuudessa.
Työn tulokset tuovat uutta tietoa sekä P4H-TM:n että LH3:n toiminnasta yleisesti sekä HIDEA ja PLOD3 sairauksien aiheuttajina, tosin lisätutkimuksia tarvitaan näiden sairauksien ymmärtämiseen ja hoitoon.