• Suomi
  • English

3D-mallinnus paljastaa, miten pienet vaihtomutaatiot SynGAP1-proteiinissa aiheuttavat harvinaisen lasten hermostosairauden

Joskus vain yhden ainoan nukleotidin muutos perimässä voi johtaa taudin puhkeamiseen. Kun tällainen muutos vaihtaa tärkeän geenin koodaamassa proteiinissa yhden aminohapon toiseksi, puhutaan vaihtomutaatiosta. Muutos voi näyttää ensisilmäyksellä mitättömän pieneltä, mutta vaikutukset voivat olla hyvin suuria.

Yksi erityisen herkkä geeni tällaisille muutoksille on SYNGAP1, jonka koodaamaa SynGAP1-proteiinia on runsaasti etuaivojen hermosoluissa. Jo yhden geenialleelin heikentynyt ilmentyminen voi riittää aiheuttamaan vakavan hermostosairauden.

Taudinkuva on moninainen: tyypillisiä oireita ovat eriasteinen älyllinen kehitysvammaisuus, epilepsia ja autismikirjon piirteet.

Yksittäinen aminohappovaihdos pitkässä aminohappoketjussa ei aina aiheuta merkittäviä toiminnallisia muutoksia. Yhdessä kohdassa muutos voi olla harmiton mutta toisessa toiminnalle tuhoisa.

Tämän vuoksi vaihtomutaatioiden taudinaiheuttavuuden tarkkaan arviointiin tarvitaan laskennallisia menetelmiä, jotka mallintavat muutosten vaikutuksia proteiinin rakenteeseen ja sitä kautta toimintaan.

Pekka Postila on saanut tutkimusryhmineen yhteensä 230 000 dollarin rahoituksen vaihtomutaatioiden tutkimiseen Kaliforniassa toimivalta Cure SYNGAP1 -säätiöltä. Tutkimuksen tavoitteena on parantaa SYNGAP1-vaihtomutaatioiden diagnostiikkaa hyödyntämällä erityisesti laskennallista rakennetutkimusta.

Tietokonesimulaatioissa SynGAP1-proteiinin aminohappojen atomit esitetään ikään kuin palloina, joiden väliset sidokset käyttäytyvät kuin pienet jouset. Simulaatioissa mutatoitunut proteiini voi liikkua ja ”elää” samaan tapaan kuin tapahtuu oikeissa soluissa. Laskujen avulla voidaan tunnistaa, mitkä vaihtomutaatiot todennäköisimmin muuttavat proteiinin kolmiulotteista rakennetta tavalla, joka johtaa hermostosairauden syntyyn.

Lue lisää täältä: