SuomeksiEnglanniksi
Annales Universitatis Turkuensis

Glycosylation and Glycodiversification in Polyketide Antibiotics: Unraveling Biosynthetic Steps in Nogalamycin Formation

Siitonen Vilja

Filosofian maisteri Vilja Siitonen on selvittänyt keinoja, jotka auttavat maaperäbakteerien hyödyntämistä antibioottien muokkauseen. Taustalla on tarve luoda uusia antibiootteja

Siitonen löysi Turun yliopistoon tekemässään väitöskirjatyössä useita antibiootteja muokkaavia entsyymejä. Antibiootteja tuottavat luonnossa muun muassa maaperässä elävät streptomykeetti-bakteerit.

Antibiootteja muokkaavia entsyymejä tutkitaan, jotta ymmärretään miten yksittäiset antibiootit muodostuvat ja erityisesti miten niiden kiinnostavat yksityiskohdat on rakennettu. Tulevaisuudessa näitä tutkimustuloksia voidaan mahdollisesti hyödyntää antibiootteja muokkaavien entsyymien yhdistelemiseen ja näiden yhdistelmien kautta mahdollisesti muodostaa uusia antibiootteja halutuin ominaisuuksin.

– Antibiootteja muokkaavia entsyymejä tutkitaan, sillä tarvitsemme kipeästi uusia antibiootteja. Antibioottien biosynteesiin osallistuvat entsyymit ovat mielenkiintoisia tutkimuskohteita sellaisenaankin, sillä ne tekevät mielenkiintoisia kemiallisia reaktiota, joita voi olla vaikea tehdä orgaanisen synteesin avulla, Siitonen toteaa.

Entsymaattisessä synteesissä hyödynnetään luonnon omia katalysaattoreita, proteiineja. Esimerkiksi entsymaattisen synteesin hyödyistä Siitonen nostaa lääkeaineiden eri enantiomeerit.

– Samanlaisilta näyttävät yhdisteet, jotka ovat kuitenkin erilaisia – samaan tapaan kuten oikea ja vasen kätemme – voivat olla hyvin vaarallisia lääkeaineina, sillä yksi enantiomeeri voi olla lääke ja toinen myrkky. Entsymaattisella synteesillä on usein mahdollista saada enantiopuhtaita tuotteita, sillä entsyymit katalysoivat yleensä hyvin spesifisiä reaktiota, Siitonen täsmentää.
 

Uudet entsyymirakenteet ja mekanismit lisäsivät ymmärrystä antibioottien biosynteesistä

Väitöskirjassaan Siitonen tutki maaperästä peräisin olevan Streptomyces nogalaterin tuottaman nogalamysiini-yhdisteen biosynteesiä sekä selvitti miten yhdisteen sokeriosat liitetään runkoon. Työn aikana löydettiin kaksi sokerinliittäjäentsyymiä ja selvitettiin yhden tällaisen sokerinliittäjäentsyymin kolmiulotteisen rakenne, jonka avulla ymmärretään miten entsyymi toimii.
Siitonen selvitti myös uudenlaisen kahden entsyymin yhdistelmän, joka liittää hiilirunkoon OH-ryhmän. Se mahdollistaa myöhemmässä vaiheessa biosynteesiä sokerin liittämisen OH-ryhmän tilalle yhdisteen hiilirunkoon.
Väitöskirjatutkija löysi myös hiili–hiilisidoksen muodostumisesta vastaavan entsyymin sekä sen kolmiulotteinen rakenne selvitettiin.
 
– Löytö on tärkeää, koska tällainen hiili–hiilisidos on epätyypillinen ja koska hiili–hiilisidos tekee tuotetusta antibiootista kestävämmän, Siitonen sanoo.

– Lisäksi löysimme hyvin samankaltaisen entsyymin, joka kuitenkin tekee hyvin erilaista reaktiota, jossa uuden sidoksen sijaan yhdisteen stereokemia muuttuu eli yhden sidoksen suunta muuttuu, Siitonen täsmentää.

Väitöskirja on englanninkielinen

Tuotenumero:9789512965434
Ulkoasu:nid.
Tekijä:Siitonen Vilja
Laajuus:136 s.
ISBN:9789512965434
Julkaisuvuosi:2016
Sarja:AI osa 543
15,00 €
(sis. ALV 10%)


13,64 €
(ALV 0%)
Määrä: kpl