Leishmania-loisen evoluutiohistoriasta, erityisesti sen solujen tukirangan säätelyn kehittymisestä on saatu uutta tietoa.
Alkueläimen solujen aktiinisäikeet osoittautuivat Helsingin yliopiston tutkimuksessa paljon dynaamisemmiksi kuin ihmissolujen aktiinisäikeet.
Aktiinin atomitason rakenteen selvittäminen paljasti nopean dynamiikan taustalla olevat molekyylitason mekanismit.
”Evoluution myötä aktiinitukiranka muuttui monissa eliöissä monimutkaisemmaksi ja tuotti voimaa useampiin erilaisiin solun toimintoihin”, kertoo tutkija Tommi Kotila.
”Tämä todennäköisesti johti aktiinisäikeiden muuttumiseen vakaammiksi ja samanaikaisesti useiden erilaisten aktiinisäikeiden dynamiikkaa säätelevien proteiinien kehittymiseen.”
Kotila oli päätekijänä tutkimuksessa, jonka tulokset on julkaistu Nature Communications -lehdessä.
Tutkimus avaa uusia mahdollisuuksia kehittää lääkemolekyyleja sekä Leishmania– että Trypanosoma-alkueläimiä vastaan.
Nykylääkkeet käymässä tehottomiksi
Paarmojen levittämät Leishmania-loiset aiheuttavat sairauksia erityisesti tropiikissa. Nykyisillä leishmanialääkkeillä on sivuvaikutuksia, ja lisäksi loiset ovat kehittyneet niille vastustuskykyisiksi.
”Tämän takia tarvitsemme uusia, täsmällisempiä lääkkeitä leishmaniaasia vastaan. Loisten aktiini-proteiiniin sitoutuvat yhdisteet saattaisivat olla hyviä kandidaatteja”, sanoo akatemiaprofessori Pekka Lappalainen.
Evolutiivisesti leishmaniat ovat noin miljardin vuoden päässä ihmisestä. Niiden soluissa on ihmisten tapaan aktiiniproteiinista koostuva tukiranka, mutta sekä leishmanioiden aktiini että aktiinia säätelevät proteiinit eroavat merkittävästi ihmisen vastaavista.
”Ihmisen aktiinitukiranka tuottaa voimaa esimerkiksi solun liikkumiselle, muodonmuutoksille ja ravinteiden sisäänotolle, kun taas leishmanian aktiinitukiranka näyttää osallistuvan pääasiassa vain ravinteiden sisäänottoon”, Lappalainen kuvailee.
Tutkimuksen tekoon osallistui myös ranskalainen Jacques Monod -instituutti.
(Kuva Tommi Kotila ja Reena Kumari) Patogeenisen Leismania major -loisen aktiinifilamentin CryoEM-rakenne. Rakenteen tuntemuksesta voi olla hyötyä tulevaisuuden lääkekehittäjille.
