Prolyylioligopeptidaasi (POP) on seriiniproteaasi, joka pilkkoo alle 30 aminohapon pituisia proliinipeptidejä (mm. neurotensiini, TRH, substanssi P, beeta-endorfiini, vasopressiini). POP-aktiivisuus on aivoissa n. 5-kertainen mm. maksaan verrattuna, joten sille on ennustettu merkittäviä tehtäviä keskushermostossa. POP on tarpeen 3 erityyppisen mielialaa tasoittavan lääkeaineen (litium, karmabatsepiini, valproaatti) toimivuudelle. Eräät POP-estäjät vähentävät GADPH:n translokaatiota ja estävät solukuolemaa mahdollisesti immunofiliinireseptoreiden kautta. Uusin ja yllättävin POP-vaikutus löytyy suolistosta. Kaikki gliadiinin pilkkoutumisessa syntyvät toksiset peptidit sisältävät runsaasti proliinia ja kestävät haiman ja ohutsuolen proteaaseja. Erityisen resistentti on eräs fragmentti, 33-mer. Bakteeriperäisen POP:n on havaittu pilkkovan tätä peptidiä ja sitä onkin ehdotettu mahdolliseksi lääkkeeksi keliaakikoille, mutta tarvittava määrä on epärealistinen. Omissa tutkimuksissamme on palja stunut, että suoliston POP ei välttämättä olekaan täysin sama kuin esim. maksan tai aivojen POP. Lisäksi suolen limakalvolla saattaa olla aivan uusi, toistaiseksi tuntematon entsyymi, joka kykenee pilkkomaan gliadiinipeptidit jopa paremmin kuin POP. Vaikka jo on kehitetty monia POP-estäjiä, varsinaisen kohteen eli POP-proteiinin relevanttisuus lääkehoidon perustana on jäänyt vähälle huomiolle. Tässä projektissa teemme vakavan yrityksen parantaa tilannetta ja selvittää myös POP:n merkitystä lääkinnällisenä proteiinina. Lähestymme ongelmaa mm. kehittämällämme spesifisellä POP:n vasta-aineella ja entsyymiin tiukasti sitoutuvalla fluoresoivalla POP-inhibiittorilla. Testaamme myös terveiden ja keliakiapotilaiden ohutsuolesta eristettyjen entsyymien ja useiden Lactobacillus/Lactococcus -peptidaasien kykyä digestoida 33-meriä. Lopullisena tavoitteena on siirtää POP-geeni sopivaan funktionaaliseen elintarvikkeeseen.
Tulokset
1. Projektin myötä löydettiin entsyymejä (vilja), joilla pilkkomiskyky on erinomainen. Mittava HPLC- ja MS-analytiikka antoi selkeät tulokset. POP-lisäystä tarvitaan kuitenkin saattamaan viljaproteaasien työ päätökseen. Näiden havaintojen hyödyntäminen ja keksinnön suojaaminen katsottiin seuraavan vuoden prioriteeteiksi. 2. Vaikka POP-entsyymin oma rooli gliadiinipeptidien, erityisesti vaikean 33-merin pilkkomisessa jäi vajaaksi, projektissa löydettiin entsyymejä (vilja), joilla pilkkomiskyky on erinomainen. Kun näillä uusilla preparaateilla lisäksi voidaan pilkkoa jopa kokonaisia gliadiineja, voidaan katsoa projektin jopa ylittäneen tässä tavoitteensa. 3. Terveillä ja keliakiapotilailla eroa POP-aktiivisuudessa ja/tai 33-merin pilkkomiskyvyssä ei havaittu. Tähän viittaaviin tuloksiin ovat myös muut tutkijat päätyneet. Oma käsikirjoitus on valmisteilla. Tämä tavoite saavutettiin. 4. POP-geenin siirto maitohappobakteeriin ei ole toistaiseksi onnistunut, vaikka siirto E.voliin toim ii , Koska tutkimuksen pääsuunta on siirtynyt pois POP:sta, tämä ei ole suuri tappio. 5. Myös POP-entsyymin ominaisuuksien tutkimuksissa edistyttiin ja Jarkko Venäläisen väitöskirja (Kuopion yliopisto) valmistui keväällä 2005. Siinä oli mm. tutkittu laajasti POP:n fylogeneesiä (POP on ikivanha entsyymi), POP-estäjien ominaisuuksia sekä in vitro entsyymikineettisesti että myös eläinkokein. Hallussamme on maailman tehokkaimmat POP-estäjät, joista osa viipyy entsyymeissä kymmeniä tunteja.
Vastaava tutkija
Männistö Pekka T., Helsingin yliopisto, Farmasian tiedekunta Hankkeen kesto 2005 - 2007
Asiasanat
Prolyyliendopeptidaasi, POP, PEP, fylogeneesi, gluteenienteropatia, lääkekehitys
Hankkeen vaihe: päättynyt
HUOM! Tämä tutkimushankekuvaus on tuotettu Hankehaaviin Helsingin yliopiston TUHTI-tutkimustietojärjestelmästä, jota ei enää ylläpidetä. Tarkista ajantaiset tutkimushanketiedot Helsingin yliopiston TUHAT-järjestelmästä.
|