Biokemian tutkimus

Biokemia on elävien organismien kemiallisten prosessien tutkimista. Nykyaikainen biokemiallinen tutkimus pyrkii vastaamaan kysymyksiin, jotka liittyvät esimerkiksi geenien ilmentymisen säätelyyn tai soluproteiinien rakenteeseen ja toimintaan. Turun yliopiston biokemian osaston tutkimuksessa keskitytään nisäkäs- ja bakteeriproteiinien, entsymologian, mikrobien molekyylibiologian ja immunokemian rakenteelliseen ja toiminnalliseen analyysiin.

Tutkimuksen painopisteet

Proteiinien rakenne ja toiminta

Proteiinin toiminnalle on tärkeää että se laskostuu oikeaan muotoon, jotta esim. entsyymin aktiivisuudesta vastaavien aminohappojen sivuketjut sijoittuvat juuri oikeisiin kohtiin. Näin ollen monien proteiinien toimintaa voidaan tutkia selvittämällä sen kolmiulotteinen rakenne. Lisäksi proteiineille voidaan tehdä erilaisia sitoutumiskokeita ja aktiivisuusmäärityksiä. Proteiineja voidaan myös mutatoida ja tarkastella mutaatioiden vaikutuksia sekä molekyyli- että solutasolla.

Solun vuorovaikutukset ympäristönsä kanssa

Solut aistivat reseptoriensa avulla erilaisia molekyylejä ympäristöstään ja muuttavat toimintaansa näiden signaalien mukaisesti. Solut myös tuottavat itse erilaisia signaalimolekyylejä ja entsyymejä muokaten näin ympäristöään. Esim. syöpäsolu voi erittää tekijöitä, jotka kiihdyttävät syöpää edistävien proteiinien tuottoa ja erittymistä normaaleissa soluissa. Immuunisoluilla on omat reseptorinsa, joilla ne tunnistavat elimistölle vieraan proteiinin tai mikrobin ja aiheuttavat elimistön puolustusreaktion. Eräät bakteerit ja virukset voivat myös käyttää hyväkseen solun reseptoreja ja muuttaa solun toimintaa omaksi edukseen tai tunkeutua solun sisään.

Tutkimusryhmät

Biofilmi-isäntä –vuoropuhelu kroonisessa tulehduksessa

Bakteeriyhteisöjen, biofilmien, solunulkoinen aines lisää vastustuskykyä monille antibiooteille ja isännän puolustukselle. Biofilmin ja isännän välinen vuoropuhelu voi selittää kroonisen biofilmi-infektion vaiheita. Biofilmi voi aistia tulehdusympäristöä ja muuttaa käyttäytymistään samalla häiriten isännän puolustusta. Tavoitteenamme on selvittää biofilmin ja isännän välisen vuoropuhelun molekulaarisia mekanismeja parodontiitissa, joka on yleinen hampaan tukikudoksia tuhoava biofilmi-infektio.
Olemme osa eurooppalaista ENAaR-tutkimusverkostoa
Lue lisää englanniksi

Yhteystiedot: Dos. Riikka Ihalin

Antibioottien biosynteesin entsyymit (ABE)

Tutkimuksemme liittyy monien Streptomyces bakteerien tuottamien bioaktiivisten sekudaarimetaboliittien kemialliseen biologiaan. Haluamme selvittää kuinka nämä maaperäbakteerit osaavat syntetisoida erittäin monimutkaisia luonnonyhdisteitä, joita käytetään laajasti muun muassa lääketieteessä ja maataloudessa. Keskeisiä tutkimusmenetelmiämme on molekyyligenetiikka ja luonnonyhdisteiden kemia, minkä lisäksi olemme kiinnostuneet proteiinikemiasta ja rakennebiologiasta. Johtajat: Mikko Metsä-Ketelä / Jarmo Niemi

Ryhmän omat sivut

Soluadheesio ja syöpä

Syövän kehitykseen liittyy solujen hallitsematon lisääntyminen ja liikkuvuus. Integriinit ovat transmembraanisia proteiineja, jotka toimivat solujen pinnan tarttumisreseptoreina. Niiden tiedetään säätelevän solujen käyttäytymistä välittämällä solunulkoiset signaalit sytoplasman proteiinikomplekseille. Olemme tehneet kokogenomiseulontoja identifioidaksemme integriiniä sitovia solunsisäisiä proteiineja ja osoittaneet, että integriinien sytoplasmisten domeenien tiettyjen proteiinikompleksien rekrytointi on tärkeä tekijä kasvaimen synnyssä. Olemme myös laajentaneet tutkimustamme uusiin integriiniin sitoutuviin proteiineihin ja saaneet näin lisää tietoa integriinien erilaisista biologisista vaikutuksista syövässä.

Yhteystiedot: Akatemiaprofessori Johanna Ivaska

Ryhmän omat sivut

Immunokemia

Immuunijärjestelmä koostuu liukoisista ja soluvälitteisistä puolustusmekanismeista, joiden koordinoitu aktivoituminen johtaa infektion aiheuttaneen patogeenin (bakteeri, virus, hiiva, parasiitti) tuhoutumiseen. Immunokemian ryhmä tutkii isäntä-mikrobi-vuorovaikutuksen laukaiseman immuunivasteen aktivoitumista, säätelyä ja toimintaa kehittämillään mikrobiologisilla, luminometrisillä, fluorometrisillä ja virtaussytometrisillä mittausmenetelmillä. Infektio- ja sisäilmatoksisuusprojektit muodostavat ryhmämme päätutkimushaarat. Lue lisää englanniksi

Yhteystiedot: Dos. Jari Nuutila, FT Janne Atosuo

Kollageenireseptori-integriinien rakenne ja toiminta

Integriinit ovat transmembraanisia soluadheesioreseptoreita, jotka yhdistävät solun soluväliaineeseen. Soluväliaine koostuu kollageenista ja muista soluväliaineen molekyyleistä. Integriineillä on ratkaiseva rooli solun kasvussa, kehityksessä, liikkumisessa, puolustusmekanismeissa ja apoptoosissa. Olemme keskittyneet kollageenireseptorin integriineihin. Näihin integriineihin kohdistuvia pienmolekyylilääkkeitä voitaisiin käyttää syöpien, tulehdusten ja sydän- ja verisuonitautien hoitoon. Parhaillaan selvitämme kollageenireseptori-integriinien aktivaatiomekanismia ja sen vaikutusta solunsisäiseen signalointiin. Tutkimme myös integriinin internalisaatiota plasmamembraanista. Tutkimuksessamme käytämme rakenne- ja solubiologisten menetelmien lisäksi yhdistettyä atomivoima/konfokaalimikroskopiaa ja proteomiikkaa. Lue lisää englanniksi

Yhteystiedot: Prof. Jyrki Heino

Geeniluennan säätely aitotumallisissa eliöissä

Geneettinen informaatio on eliön rakenteen ja toiminnan perusta. Informaatio on varastoituna DNA:han, mistä solu sitä valikoivasti hyödyntää. RNA-polymeraasilla on ratkaiseva rooli geeniluennan ensimmäisessä vaiheessa. Se muodostaa geeneistä RNA-kopioita, jotka toimivat proteiinien valmistusohjeena, säätelytehtävissä tai proteiineja valmistavien ribosomien rakennusosina. Selvitämme parhaillaan, miten ribosomien rakennusosien valmistamiseen erikoistunut RNA-polymeraasi I aloittaa geeniluennan. Lue lisää englanniksi

Yhteystiedot: FT Anssi Malinen

 

RNA-polymeraasi ja transkription mekanismi

RNA-polymeraasi on entsyymi, joka suorittaa ensimmäisen vaiheen geenien ilmentämisessä eli RNA: n synteesissä. Tutkimme RNA-polymeraasin katalyyttistä mekanismia keskittyen erityisesti translokaatioon eli prosessiivisille polymeraaseille ja moottorityyppisille entsyymeille ominaiseen vaiheeseen. Lue lisää englanniksi

Yhteystiedot: Dos. Georgi Belogurov

Uusimmat julkaisut