Myeliinikalvon muodostumiseen osallistuvien proteiinien rakenteen karakterisointi

Hermosto on ihmiskehon monimutkainen järjestelmä, ja nopeiden hermoimpulssien siirtymiseen hermosolusta toiseen on tärkeä osa terveen hermoston toimintaa. Monet hermobiologiset prosessit ovat kuitenkin vielä tuntemattomia molekyylitasolla. Myeliini on suojaava kerros, joka kiertyy hermosolun viejähaarakkeen ympärille ja estää hermoimpulssien vuodon ympäristöön. Myeliinin rikkoontuminen on hermostosairauksien, kuten MS-taudin, tärkeimpiä aiheuttajia. Tieto myeliiniproteiinien rakenteesta ja toiminnasta auttaisi ymmärtämään hermostosairauksien alkuperää, suunnittelemaan niiden hoitoa ja etsimään uusia lääkkeitä.

Tämän väitöstutkimuksen päätavoite oli kahden myeliiniproteiinin, jukstanodiinin ja neureguliinin, rakenteen karakterisointi. Jukstanodiini ilmenee aivoissa, ja sen rakenne on tuntematon. Neureguliini on proteiini, joka liittyy myeliinikalvon muodostumiseen. Se on vastuussa useista hermokehityksen prosesseista ja on hyvin tärkeä ihmisen kehossa. Esimerkiksi skitsofrenia on sairaus, johon liittyy neureguliinigeenin mutaatio.

Tässä tutkimuksessa jukstanodiinin ja neureguliinin eri osia tuotettiin onnistuneesti, ja moderneja biofysikaalisia menetelmiä ja biologisia määrityksiä käytettiin proteiinirakenteen yksityiskohtien karakterisoimiseen. Jukstanodiini on luontaisesti laskostumaton aktiinia sitova proteiini. Myös neureguliinin solunsisäinen osa on laskostumaton, mutta metalli-ionien ja lipidikalvoa matkivien yhdisteiden läsnäollessa se muuttaa muotoaan.

Väitöstutkimus antoi ensimmäisiä biokemiallisia ja -fysikaalisia tietoja kahdesta hermostoproteiinista ja auttaa tulevaisuudessa ymmärtämään näiden proteiinien toimintaa niiden rakenteen avulla.