Vanadiiniyhdisteet eivät muuta katekolia pelkästään kinoniksi, vaan ne tuottavat muitakin yhdisteitä sitomalla lisää happiatomeja katekolimolekyyliin.
Asiasta raportoivat Turun yliopiston ja Åbo Akademin tutkijat.
”Toisin sanoen vanadiiniyhdisteet eivät matkineetkaan katekolioksidaasientsyymejä, vaan niiden toiminta muistutti enemmän katekolidioksygenaasientsyymejä”, kertoo dosentti Ari Lehtonen Turun yliopistosta.
Turkulaistulokset osoittivat siten vääriksi monet aiemmat aiheesta tehdyt tutkimukset.
Uutta tietoa voidaan hyödyntää esimerkiksi selvitettäessä vanadiinipohjaisten lääkeaineiden käyttäytymistä syöpäsoluissa, joissa on korkea pitoisuus katekolin kaltaisia välittäjäaineita.
Dalton Transactions -lehden julkaisema tutkimusartikkeli on osa tohtorikoulutettava Pasi Salosen väitöskirjaa. Artikkeli valittiin lehden HOT Article Collection -kokoelmaan.
Malliyhdisteet auttavat tutkimaan entsyymien toimintaa
Katekolit ovat yleisiä kemiallisia yhdisteitä, joita on kaikissa kasveissa ja muissakin eliöissä. Monet ihmisen hermoston välittäjäaineet ovat katekoleja.
Katekoleja hapettavien entsyymien toimintaa voidaan tutkia valmistamalla entsyymejä muistuttavia keinotekoisia yhdisteitä.
Turkulaistutkijat selvittivät useiden eri vanadiiniyhdisteiden käyttöä katekolioksidaasin malliyhdisteinä.
Vanadiinia esiintyy pienissä määrin kaikissa eliöissä. Katekolioksidaasit ovat kupariatomeja sisältäviä proteiinientsyymejä.
Vaikka oksidaasi-termi viittaa hapettamiseen, katekolin hapettuminen ei tarkoita, että siihen lisättäisiin happiatomeja, vaan siitä poistetaan vetyatomeja.
”Katekolidioksygenaasit sen sijaan ovat entsyymejä, jotka lisäävät happiatomeja katekolimolekyyliin muuttaen katekolin moniksi muiksi molekyyleiksi”, Lehtonen selventää.
Kuparin lisäksi muutkin metallit käyvät
Luonnollisten entsyymien toimintaa voidaan tutkia käyttämällä malliyhdisteinä keinotekoisia kemiallisia yhdisteitä, jotka muistuttavat rakenteeltaan entsyymin aktiivista osaa.
Vaikka katekolioksidaasit ovat kuparientsyymejä, niiden toimintaa voidaan jäljitellä myös muita metalleja sisältävillä malliyhdisteillä.
Nisäkkäissä ei tiettävästi ole vanadiinia sisältäviä entsyymejä, mutta ne ovat yleisiä monissa yksisoluisissa eliöissä. Synteettisiä vanadiiniyhdisteitä on siksi käytetty malliyhdisteinä jäljittelemään katekolioksidaasin toimintaa.
