Tuomas Haltian luento 8.11. 2012 aiheesta proteiinit

Bio- ja ympäristötieteiden laitoksen dosentti Tuomas Haltia luennoi toisen asiantuntijaluentomme aiheenaan proteiinit. Luennon alussa Haltia johdatteli meidät aiheeseen viimeisimpien tutkimustensa avulla. Innostustaan entsyymien eli tietynlaisten proteiniien toiminnan tutkimiseen hän jakoi meille esitellen erilaisia tutkimusvälineitä. Luentosalissa kiersivät niin ionierottelija kuin koeputkessa oleva kuparia sisältävä proteiini. Havainnollistava luennointityyli piti kuulijan hereillä ja teki tutkimustyöstä mielenkiintoisen tuntuisen ja sai tutkimustyön tuntumaan konkreettisemmalta ja läheisemmältä.

Luento antoi meille uutta tietoa ja perusteluita niille asioille, joita olimme jo lukiossa oppineet.
Tiesimme, että proteiinit muodostuvat peräkkäisista aminohapoista ja pitkän aminohappoketjun laskostuminen oikein on tärkeää proteiinin toiminnan kannalta. Muistissa olivat myös proteiinien primaarinen, sekundaarinen ja tertiäärinen rakenne. Kvaternäärirakennekin oli mainittu lukion biologian kirjan kuvatekstissä. Vaikka luennon aihe tuntui tutulta ja sitä oli helppo seurata, myös uutta asiaa oli.

Luenolla syvennyttiin tarkemmin proteiinien kemiaalliseen rakenteeseen. Opimme, että aminohapot liittyvät toisiinsa peptidisidoksin, joka on tasomainen, koska sillä on osittaista kaksoissidosluonnetta. Kaksoissidosluonne tekee sidoksesta jäykän ja rajoittaa merkittävästi erilaisten konformaatioiden määrää. Konformaatiot ovat kuitenkin mahdollisia koska aminohapoissa on kiraliakeksus (paitsi glysiinissä). Kemialliset ominaisuudet painottuivat myös aminohappojen luokittelussa. Alfa-hiileen liittyneen sivuketjun ominaisudet vaikuttavat merkittävästi muodostuvan proteiinin laskostumiseen. Proteiinien laskostumisessa vastaan tulivat myös erilaiset sidostyypit sivuketjujen välillä.

Luennon lopussa kuulimme hieman agregaateista, jotka muodostuvat kun kaksi polypeptidiketjua liittyy yhteen ja syntyy liukenematon molekyyli, joka on toksinen solulle. Olisin kiinnostunut kuulemaan niistä lisää. Myös prionisairaudet ja eirtyisesti niiden perillisyys herätti kiinnostusta. Proteiinien laskotumisen yhteydessä saimme kuulla intialaisen tutkijan Ramachandranin päätelmiä molekyylien kulmista. Ja niin matematiikka saatiin liitettyä tähänkin asiaan, kun sekundäärirakennetta rajottavaksi tekijäksi mainittiin psiin ja fiin tietyt arvot, jolloin streesiltä esiteiltä vältytään.

Insinöörinä olisi ehkä hienoa, jos proteiineja pystyttäisiin valmistamaan ja ne saataisiin toimimaan. Tuomas Haltian mukaan siitä voidaan vasta haaveilla sillä polypeptidiketjun laskotaminen laboratorio-olosuhteissa on osoittautunut hyvin hankalaksi geenien ollessa luonnossa myös evoluution kohteena. Vaikka laboratoriossa voidaankin käyttää erilaisia kaperoneja, jotka avustavat laskotumisessa, tai polypeptidiä voidaan muokata esimerkiksi kohdennetulla mutageneesillä, voidaan todeta, että luontoa on tähän asti mahdotonta valmistaa synteettisesti.