|
Väittelijä
Filosofian lisensiaatti Pekka Kilpeläinen
Nykyinen työpaikka
Karoliininen instituutti, lääketieteellisen
biokemian ja biofysiikan laitos, Tukholma,
puh. +46 8 7286332
Tiedekunta ja laitos
Luonnontieteellinen tiedekunta, biokemian laitos,
puh. (08) 553 1166
Aika ja paikka
25.3.2002 klo 12
Linnanmaa, Kajaaninsali (L6)
Aihe
Ornithine decarboxylase: expression and regulation
in rat brain and in transgenic mice
Ornitiinidekarboksylaasi: ilmentyminen ja säätely
rotan aivoissa ja transgeenisissä hiirissä
Vastaväittäjä
Dosentti Terho Eloranta, Kuopion yliopisto
Kustos
Professori Kalervo Hiltunen
Ornitiinidekarboksylaasi-entsyymin esiintyminen ja
säätely rotan aivoissa ja siirtogeenisissä hiirissä
Ornitiinidekarboksylaasi (ODC) on solun normaalille
kasvulle ja kehitykselle välttämättömien
polyamiinien synteesireitin ensimmäinen entsyymi.
Polyamiinit sitoutuvat solun negatiivisesti
varautuneisiin rakenneosiin ja molekyyleihin kuten
nukleiinihappoihin. Ne säätelevät myös useita
kationikanavia, joista osaa esiintyy runsaasti aivoissa.
ODC:n aktiivisuutta säädellään soluissa erittäin
tarkasti muun muassa antitsyymiproteiinin avulla.
Antitsyymi sitoutuu entsyymiin, estää sen
aktiivisuuden ja merkitsee ODC:n hajotettavaksi.
Tässä työssä todettiin guanosiini-5’-trifosfaatilla
(GTP:llä) aktivoituva ODC rotan aivo-uutteessa. Aiemmin
GTP:llä aktivoituva entsyymi on löydetty
nisäkäskudoksista vain joistakin kasvaimista. GTP:llä
aktivoituvuus on useiden solujen kasvuun ja
viestinvälitykseen osallistuvien proteiinien
ominaisuus, vaikkakaan työssä ei osoitettu aktivoiko
GTP ODC:n suoraan vaiko muiden proteiinien
välityksellä. Aktivoituva aivojen ODC kesti lämpöä
paremmin kuin munuaisten entsyymi ja sen
reaktiokinetiikkaan liittyvät ominaisuudet poikkesivat
tavanomaisen ODC:n ominaisuuksista. ODC ja antitsyymi
paikallistettiin aivoissa in situ hybridisaation
ja immunosytokemian avulla. Molemmat proteiinit
esiintyvät laajalti eri aivoalueilla hermosoluissa ja
yleensä päällekkäisesti toistensa kanssa. Ne olivat
pääsääntöisesti sytoplasman proteiineja, mutta
joillakin aivoalueilla antitsyymiä oli eniten tumassa.
Tutkimuksessa muutettiin myös ODC:n
aminohappojärjestyksen kohdassa 233 oleva aspartaatti
valiiniksi. Tämän muutoksen tuloksena kyseistä kohtaa
ympäröivä alue tuli ODC:llä samankaltaiseksi kuin
joidenkin proteiinien GTP:tä sitova kohta on. Mutaation
tuloksena ODC:n sitoutumiskyky substraattiin,
kofaktoriin ja kemialliseen inhibiittoriin heikkeni,
mutta entsyymistä ei tullut GTP:llä aktivoituvaa.
Tutkimuksen toisessa osassa luotiin siirtogeeninen
hiirilinja ja seurattiin ODC:n virheellisen säätelyn
vaikutuksia hiiriin niiden elinaikana. Suurimmat
ODC-aktiivisuuden muutokset havaittiin urosten
suvunjatkamiskudoksissa. Siirtogeeniset hiiret olivat
tavallista alttiimpia hedelmättömyydelle,
tulehduksille ja kasvainten muodostumiselle, mikä
saattaa selittyä polyamiiniaineenvaihdunnan säätelyn
poikkeavuuksilla.
|