Tutkimuskohteet

Hiilihappoanhydraasitutkimus

Nykyiset tutkimuksemme päälinjat:

• Tuottaa suuria määriä rekombinantti alfa- ja beta-hiilihappoanhydraaseja (CA) ja hiilihappoanhydraasien kaltaisia proteiineja (CARP) kinetiikka- ja rakennetutkimuksia varten
• Tutkia CARP:ien toimintaa kudoksissa
• Syöpäkasvaimiin yhdistettyjen CA isoentsyymien (CA II, CA VII, CA IX ja CA XII) tutkiminen

Kudosbiologian tutkimusryhmä 2011

Hiilihappoanhydraasit ovat entsyymejä, jotka kiihdyttävät hiilidioksidin ja veden välistä kaksisuuntaista reaktiota seuraavan kaavan mukaan: CO2 + H2O ↔ HCO3- + H+. Tämän proteiiniperheen tärkein tehtävä on säädellä happo-emästasapainoa, joka on biologisesti olennaisen tärkeä solujen ja kudosten toiminnassa. Lisäksi ne osallistuvat moniin muihin fysiologisiin toimintoihin, kuten CO2:n ja HCO3-:n kuljetukseen, luun resorptioon, biologisten nesteiden tuottamiseen, virtsantuotantoon, glukoneogeneesiin (glukoosin syntyyn) ja lipogeneesiin (rasvan syntyyn). CA:t ovat metalloentsyymejä, jotka sisältävät sinkkiatomin niiden aktiivisessa kohdassa, kun taas CARP:it eivät sido sinkkiä, koska niissä ei ole eräitä sinkin sitomiseen tarvittavia histidiini-aminohappoja.

Laajentuva CA geeniperhe sisältää 13 entsyymaattisesti aktiivista jäsentä, jotka eroavat rakenteeltaan ja katalyyttisiltä ominaisuuksiltaan. Aktiiviset isoentsyymit ja niiden sijainti soluissa on listattu alla olevassa taulukossa. Jokaisella isoformilla on luonteenomainen sijaintinsa kudoksissa.

Olemme aiemmin osoittaneet, että CA II, VII, IX ja XII ilmenevät monissa pahanlaatuisissa kasvaintyypeissä. Entsyymien sijainnin ja toiminnallisten tutkimusten perusteella voidaan arvella, että ne ovat osallisena syövän kasvuun liittyvissä prosesseissa, kuten solujen invaasiossa ja proliferaatiossa. Olemme myös osoittaneet, että CA IX entsyymin puute hiirellä johtaa mahalaukun epiteelin huomattavaan liikakasvuun. Hiljattain olemme myös tuottaneet uuden poistogeenisen (knock-out) hiirimallin CA VI puutokselle. CA VI on ainoa solujen ulkopuolelle eritettävä isoentsyymi ja se voi liittyä keskeisesti pH:n säätelyyn ylemmän ruoansulatuskanavan alueella.

Taulukko. Hiilihappoanhydraasit ja niiden sijainti soluissa

Olemme mukana eurooppalaisessa DeZnIT tutkimuskonsortiumissa.