Leedsin ja Helsingin yliopiston yhteistyössä tekemässä tutkimuksessa tarkasteltiin entsyymejä, joita kylmä-, kuiva- ja suolarasitukselle altistuvat kasvit tarvitsevat. Samat entsyymit ovat tärkeä osa muun muassa malariaa, afrikkalaista unitautia ja toksoplasmoosia aiheuttavien alkueläinloisten elinkiertoa.
Viimeksi mainitun loisen takia odottavien äitien ei pitäisi olla kosketuksissa kissoihin. Toksoplasma on noin prosentilla maailman väestöstä, joissakin Euroopan maissa peräti 90 prosentilla, ja se on yhdistetty skitsofreniaan ja muihin mielisairauksiin.
Malariatartunta puolestaan on noin 250 miljoonalla kehitysmaiden asukkaalla, ja tauti johtaa vuosittain noin puolen miljoonan ihmisen kuolemaan. On kiistatta näytetty, että ilmastonmuutos laajentaa vuoteen 2050 mennessä malariaa kantavan hyttyslajin levinneisyysalueen pohjoisessa aina Englantiin asti. Myös taudinaiheuttaja-alkueläimen kyky vastustaa ensilinjan hoitona käytettyä artemisiniini-nimistä lääkettä kehittyy.
Suuren estäjäseulonnan avulla tutkijat onnistuivat osoittamaan, että kyseinen entsyymimekanismi on monimutkaisempi kuin aiemmin on luultu. Tutkimuksen kohteena ollut entsyymi koostuu kahdesta identtisestä molekyylistä, jotka ovat aina yhdessä melkein kuin siamilaiskaksoset, ja jonka molempien puolien tutkijat havaitsivat tekevän eräänlaista vuoroveroista yhteistyötä. Yhteistyön estämällä tutkijat löysivät uusia estäjiä sekä uuden menetelmän näiden entsyymien toiminnan estämiseksi.
Uudet estäjät eivät vielä kykene torjumaan alkueläinloisia, mutta tutkijat löysivät yhdisteitä, jotka saattavat toimia estäjinä sairauksia torjuttaessa.
– Saimme jälleen näyttöä sattuman merkityksestä. Suunnittelimme ATC:ksi nimetyn estäjän tiettyyn tarkoitukseen, mutta se tekeekin jotakin aivan muuta ja vieläpä huomattavasti kiinnostavammalla tavalla, kertoo Adrian Goldman, yksi tutkimuksen pääkirjoittajista.
Muiden samaan entsyymiryhmään kuuluvien entsyymien on jo tiedetty pumppaavan sekä protoneita että natriumioneja, mutta mekanismin toiminnasta ei ole saatu selvyyttä. Nyt tehdyn tutkimuksen ansiosta tämänkin arvoituksen uskotaan ratkenneen.
Eräänlainen vuorovetomekanismi selittää kaiken. Vetävä puoli pumppaa protonia niin, että työntävä puoli kykenee pumppaamaan natriumia ja niin edelleen.
Kansainvälistä yhteistyötä
Professori Adrian Goldman Leedsin yliopiston biolääketieteiden osastosta johti tutkimushanketta yhdessä Helsingin yliopistoa edustaneiden professori Jari Yli-Kauhaluoman, tohtori Henri Xhaardin ja professori Seppo Meren kanssa.
Alkuperäinen artikkeli
Asymmetry in catalysis by Thermotoga maritimamembrane-bound pyrophosphatase demonstrated by a nonphosphorus allosteric inhibitor
Keni Vidilaseris1, Alexandros Kiriazis2, Ainoleena Turku2, Ayman Khattab3, Niklas G. Johansson2, Teppo O. Leino2, Paula S. Kiuru2, Gustav Boije af Gennäs2, Seppo Meri3, Jari Yli-Kauhaluoma2, Henri Xhaard2 and Adrian Goldman1,4 Science Advances 22 May 2019: Vol. 5, no. 5, eaav7574. DOI: 10.1126/sciadv.aav7574
Muuta aiheeseen liittyvää tutkimusta:
Manipulation of the brain by microscopic parasite may provide insight to schizophrenia