Ympäristöön kiinnittyminen on välttämätöntä solun liikkumiselle ja kudosten muodostamiselle (Väitös: FM Siiri Salomaa, 25.9.2020, solubiologia ja anatomia)
FM Siiri Salomaa selvitti Turun yliopistossa tarkastettavassa väitöstutkimuksessaan, miten solun tarttumista säätelevät proteiinit säätelevät myös solun tukirankaa ja sitä kautta solun liikkumista. Salomaa esittää uutta tietoa SHANK3- ja sharpiini-proteiinien toiminnasta ja kuvaa uusia, suoria vuorovaikutuksia niiden ja solun muiden proteiinien välillä.
Integriinit ovat solun tarttumisreseptoreja, joita solu käyttää esimerkiksi proteiinien sitomiseen ja soluväliaineeseen kiinnittymiseen. Integriinit läpäisevät solukalvon ja kykenevät siten välittämään signaaleja solun ulkopuolelta sisälle ja päinvastoin. Solun sisäpuolella integriinit sitoutuvat välillisesti solun aktiinitukirankaan ja muodostavat siten yhteyden soluja ympäröivän soluväliaineen ja aktiinitukirangan välille.
Aktiinitukiranka on vastuussa mekaanisten voimien tuottamisesta solussa, ja yhdessä integriinit ja aktiinitukiranka muodostavat koneiston, jonka avulla solu pystyy liikkumaan. Integriinit ja aktiinitukiranka voivat yhdessä lukea solun ympäristön ominaisuuksia ja säädellä solun sopeutumista ympäristöönsä ja sen muutoksiin.
– Sekä integriinien tarttuminen että aktiinitukirangan muuntautuminen vaativat kuitenkin tarkkaa säätelyä, ja mutaatiot niitä sääteleviä proteiineja koodaavissa geeneissä ovat yhteydessä moniin erilaisiin sairauksiin, Siiri Salomaa kertoo.
Integriinejä ja aktiinitukirankaa säätelevien proteiinien vaikutuksista tiedetään jo jonkin verran, mutta niitä kumpaakin säätelevien tekijöiden osuudesta on vasta vähän tietoa.
Väitöstutkimuksessaan Salomaa kartoitti, miten integriinien aktiivisuuden säätelijöinä tunnetut proteiinit sharpiini ja SHANK säätelevät solun aktiinitukirankaa ja vaikuttavat solujen kiinnittymiseen ja liikkumiseen. Salomaa halusi myös tietää, säätelevätkö proteiinit tukirankaa ja integriinejä koordinoidusti vai onko kyseessä toisistaan erilliset toiminnot.
Telineproteiinin toiminnan ymmärtäminen voi auttaa ymmärtämään myös autismia
SHANK-proteiineja on aiemmin tutkittu etenkin hermosoluissa ja mutaatiot niitä koodaavissa geeneissä on yhdistetty neurologisiin sairauksiin, kuten autismiin. Hiljattain tunnistettiin, että SHANK-proteiinit estävät integriinien toimintaa, ja niiden näytettiin myös hillitsevän syöpäsolujen liikkumista.
Väitöskirjassaan Salomaa osoitti, että SHANK3-telineproteiini sitoutuu suoraan solun tukirangan keskeisimpään rakenneosaan, aktiiniin.
– Häiriöt aktiinitukirangan säätelyssä ovat tyypillisiä autismissa, joten löydökset voivat auttaa ymmärtämään autismin molekyylitason mekanismeja, Salomaa summaa.
Sharpiinilla on osuus monessa biologisessa prosessissa
Väitöstyössään Salomaa kartoitti myös suhteellisen vähän tutkitun sharpiini-proteiinin vuorovaikutussuhteita muiden proteiinien kanssa ja sitä, mihin biologisiin prosesseihin se voi liittyä.
Sharpiinin on aiemmin osoitettu estävän integriinien toimintaa ja osallistuvan solun sisäiseen signalointiin. Salomaa tunnisti sharpiinin liittyvän mahdollisesti myös moniin muihin biologisiin prosesseihin, ja vahvisti sharpiinin olevan vuorovaikutuksessa aktiinin haaroittumista säätelevän Arp2/3-kompleksin kanssa.
– Tutkimuksen perusteella sharpiinilla voi olla paljon muitakin ennalta tuntemattomia toimintoja, jotka saattavat selittää, miksi sitä esiintyy runsaasti joissakin syöpätyypeissä, Salomaa kertoo.
Lisääntynyt integriinien aktiivisuus voi pahentaa ihotulehdusta
Aiemmissa tutkimuksissa on havaittu, että hiiret, joilla on sharpiinin tuoton estävä geenimutaatio, kärsivät systeemisestä tulehduksesta ja psoriasiksen kaltaisesta ihotulehduksesta.
Salomaa osoitti, että integriinien toimintaa estävä vasta-aine lieventää psoriasiksen kaltaisia iho-oireita hiirissä ja hillitsee eristettyjen ihosolujen jakautumista.
– Löydökset tarjoavat uutta tietoa integriinien ja sharpiinin toiminnasta sekä psoriasiksen ja ihotulehduksen tautimekanismeista, Salomaa summaa.
***
FM Siiri Salomaa esittää väitöskirjansa ”Crosstalk between cell adhesion and the actin cytoskeleton” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 25.9.2020 klo 12.00. (Turun yliopisto, PharmaCity, Pha1-auditorio, Itäinen Pitkäkatu 4, Turku).
Vastaväittäjänä toimii dosentti Pirta Hotulainen (Helsingin yliopisto) ja kustoksena professori Johanna Ivaska (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on solubiologia ja anatomia.
Koronavirustilanteen vuoksi väitöstilaisuuden yleisömäärä paikan päällä on korkeintaan 50 henkilöä.
Turun yliopisto seuraa aktiivisesti koronavirustilannetta ja viranomaisten ohjeita. Yliopisto päivittää ohjeitaan tilanteen mukaan. Ohjeet ja linkit löytyvät osoitteesta: utu.fi/koronavirus
