Väittelijä selvitti proteiinin evolutiivisia muutoksia (Väitös: FM Erika Artukka, 7.9.2018, biokemia)
Erika Artukka selvitti Turun yliopistoon tekemässään väitöstutkimuksessa ioneita pumppaavan proteiinin toimintaa, ja huomasi proteiinin ominaisuuksien muovautuneen evoluutiossa. Artukan tutkima proteiini on mielenkiintoinen, sillä se on mahdollinen lääkekohde esimerkiksi malariaa vastaan ja sitä voidaan hyödyntää myös viljelykasvien muokkauksessa.
Turun yliopiston tiedote 30.8.2018
Erika Artukka havaitsi väitöstutkimuksessaan, että Na+ ja H+ -ionien kuljetus solukalvon läpi on muovautunut evoluutiossa useita reittejä membraanipyrofosfataasi-entsyymeissä.
Na+ ja H+ ionigradientit ovat tärkeitä solujen energiavarastoja. Membraanissa kiinni olevat proteiinit pumppaavat Na+ ja H+ -ioneita solukalvon puolelta toiselle ja muodostavat ionigradientteja. Tutkimuksessaan Artukka keskittyi membraanipyrofosfataasien (mPPaasien) toiminnan ja evoluution tutkimiseen, tavoitteenaan selvittää, miten näiden proteiinien ionipumppausspesifisyys on kehittynyt evoluutiossa.
– Tutkin eri bakteereista peräisin olevia membraanipyrofosfataasi entsyymejä. Havaitsin, että mPPaasien ionikuljetussepsifisyys on muuttunut evoluutiossa useiden pienten aminohappomuutosten seurauksena. H+ -pumppauskyky onkin kehittynyt useita kertoja evoluutiossa eri alaperheiden entsyymeille, Artukka kertoo.
Artukka sai tutkimuksessaan uutta tietoa myös membraanipyrofosfataasien eri alaperheiden toiminnasta ja löysi kokonaan uuden alaperheen, joka eroaa muista membraanipyrofosfataaseista.
Membraanipyrofosfataasi-entsyymit muodostavat eri alaperheitä, joiden K+ -ioniriippuvuus ja ionin pumppausominaisuudet eroavat toisistaan. Tutkimus vahvisti käsitystä, että H+ -ioneita pumppaavat ja niin sanotut tuplapumput eli sekä Na+ että H+ -ioneita pumppaavat mPPaasit ovat kehittyneet evoluutiossa Na+ -ioneita pumppaavista entsyymeistä. mPPaasien jakautumista eri alaperheisiin Artukka tutki muodostamalla proteiinisekvensseistä fylogeneettisia puita.
– Yhdistin tutkimuksessani entsyymikinetiikan sekä ionipumppauksen mittausmenetelmiä ja fylogeneettista analyysiä. Näin sain selville, miten entsyymien toiminnalliset ominaisuudet ovat muovautuneet evoluutiossa, Artukka sanoo.
Membraanipyrofosfataasit (mPPaasit) ovat pyrofosfaattia pilkkovia entsyymejä, jotka pumppaavat Na+ ja/tai H+ ioneita. mPPaaseja löytyy kasveista, bakteereista ja arkeista sekä alkueliöistä. mPPaasit ovat mahdollisia lääkekohteita esimerkiksi malariaa vastaan. mPPaaseja voidaan hyödyntää myös esimerkiksi kuivuutta kestävien viljelykasvien muokkauksessa.
***
FM Erika Artukka esittää väitöskirjansa Evolution of transport specificity and potassium requirement in membrane pyrophosphatases julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa lauantaina 7.9.2018 klo 12.00 (Turun yliopisto, Calonia, Cal 1 -luentosali, Caloniankuja 3, Turku).
Vastaväittäjänä toimii professori Markku Kulomaa (Tampereen yliopisto) ja kustoksena professori Reijo Lahti (Turun yliopisto). Tilaisuus on suomenkielinen.
FM Erika Artukka on syntynyt vuonna 1989 ja kirjoitti ylioppilaaksi Someron lukiossa vuonna 2008. Artukka suoritti korkeakoulututkintonsa (FM) Turun yliopistossa vuonna 2013. Väitöksen alana on biokemia. Artukka työskentelee Turun yliopistossa tohtorikoulutettavana.
Väittelijän yhteystiedot: p 0451258622, eimnor(a)utu.fi
Väittelijän kuva: https://apps.utu.fi/media/vaittelijat/artukka_erika.jpg
Väitöskirja on julkaistu sähköisenä: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-7360-6