Biolääketieteen ja molekulaarisen lääketieteen alaan kuuluva väitöskirja tarkastetaan terveystieteiden tiedekunnassa Kuopion kampuksella. Tilaisuutta voi seurata myös verkossa.
Mikä on väitöstutkimuksesi aihe? Miksi aihepiiriä on tärkeää tutkia?
Väitöstutkimukseni aiheena oli tunnistaa eturauhassyövän tärkeimmän transkriptiotekijän, androgeenireseptorin vuorovaikutuksia muiden proteiinien kanssa ja lähinaapuriproteiineja kromatiinilla käyttäen uusia proteominlaajuisia menetelmiä.
Eturauhassyöpä on miesten yleisimpiä syöpiä länsimaissa ja toiseksi yleisin miesten syöpä Suomessa. Hoito on tällä hetkellä keskittynyt androgeenisignaloinnin estämiseen ja androgeenireseptorin toiminnan hiljentämiseen. Eturauhassyövän diagnosointi usein kuitenkin viivästyy ja lupaavasta hoidosta huolimattakin moni syöpätapaus etenee ja kehittyy hoidoille vastustuskykyiseksi eli kastraatioresistentiksi eturauhassyöväksi, johon ei vielä ole hoitomuotoa. Tähän ongelmaan yhden näkökulman tarjoavat etenkin kromatiinilla sijaitsevat androgeenireseptorin lähinaapuriproteiinit, jotka voisivat toimia mahdollisina lääkeainekohteina ja siten tuoda uusia lähestymistapoja eturauhassyövän hoitoon. Androgeenireseptoriin liittyvä proteiiniverkosto tunnetaan kuitenkin huonosti. Väitöstutkimukseni tuo uutta tietoa proteiiniverkostosta ja avaa sen merkitystä androgeenisignaloinnille kolmen esimerkin kautta.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tulokset tai havainnot?
Keskeisimpänä havaintona onnistuimme tunnistamaan satoja androgeenireseptorin lähinaapuriproteiineja kromatiinilla. Näistä proteiineista useita ei ollut aiemmin liitetty androgeenireseptoriin tai eturauhassyövän biologiaan. Kuitenkin suurella osalla niistä oli hyvin tunnettu rooli geenien ilmentämisen säätelyssä. Lisäksi monen androgeenireseptorin lähinaapuriproteiinin ilmentäminen oli muuttunut eturauhassyöpäpotilasaineistossa verrattuna normaalikudokseen. Proteiiniverkostoon kuuluvien SMARCA4- ja SIM2-proteiinien hiljentämisen ja yhden proteiinien translaation jälkeistä muokkausta välittävän prosessin, SUMOlaation, estämisen avulla osoitimme, että proteiiniverkoston merkitys androgeenisignaloinnille on kontekstiriippuvainen. Nämä proteiinit ja prosessit sekä aktivoivat että estävät androgeenireseptorin kohdegeenien ilmentämistä osallistuen eturauhassyövän kannalta tärkeisiin signalointireitteihin. Kaikki kolme esimerkkiä myös vaikuttivat kastraatioresistenttien eturauhassyöpäsolujen kasvuun solumallissa.
Miten väitöstutkimuksesi tuloksia voidaan hyödyntää käytännössä?
Väitöstutkimukseni täydentää olemassa olevaa tietoutta androgeenireseptorin toiminnasta, mutta lisäksi tarjoaa pohjatietoa androgeenireseptorin kanssa toimivista proteiineista. Jatkotutkimusten myötä tämä tieto voi olla hyödynnettävissä uusien lääkeaineiden kehittämisessä, eturauhassyövän diagnostiikan kehittämisessä sekä kohdennetumman lääkehoidon suunnittelussa. Väitöskirjatutkimukseni genominlaajuiset ja toiminnalliset kokeet tarjoavat myös työkaluja ja polkuja proteiiniverkoston jäsenien roolin määrittämiseen androgeenisignaloinnissa.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tutkimusmenetelmät ja -aineistot?
Väitöstutkimuksessani keskiössä ovat kolme erilaista proteominlaajuista menetelmää: läheisyyteen perustuva biotiinileimaus (BioID), kromatiinille liittyvien proteiinien valikoiva eristys (ChIP-SICAP) ja nopeaan immunopresipitaatioon perustuva kromatiinin proteiinien tunnistus (RIME). BioID tukeutui fuusioproteiinin ilmentämiseen, mutta onnistui tunnistamaan sekä tunnettuja proteiineja että proteiineja joita ei ollut aikaisemmin liitetty androgeenireseptoriin. ChIP-SICAP ja RIME sen sijaan perustuvat kromatiinin ja siihen liittyvien proteiinien yhteen liimaamiseen ennen proteiinien eristystä. Tämä tarjoaa mahdollisuuden tutkia solun itsensä ilmentämiä proteiineja ja siten mahdollisti biologisesti kastraatioresistanssia eturauhassyöpää ilmentävän VCaP-solumallin käytön. Molemmilla kromatiiniproteomimenetelmillä voitiinkin tunnistaa laajempi androgeenireseptorin proteiiniverkosto kuin BioID:llä ja RIME osoittautui meidän asetelmassamme tehokkaammaksi ChIP-SICAPiin verrattuna. Monia erilaisia toiminnallisia proteiiniryhmiä tunnistettiin kaikilla kolmella menetelmällä. Lisäksi proteiiniverkoston jäsenien jatkotutkimuksiin käytettiin useita genominlaajuisia menetelmiä sekä toiminnallisia kokeita, joilla saatiin esille proteiiniverkoston jäsenien merkitystä androgeenisignaloinnissa.
Filosofian maisteri Kaisa-Mari Launosen väitöskirja Chromatin protein networks of the androgen receptor in prostate cancer cells (Androgeenireseptorin proteiinivuorovaikutussuhteet kromatiinilla eturauhassyöpäsoluissa) tarkastetaan terveystieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimii dosentti Maria Sundvall Turun yliopistosta ja kustoksena professori Jorma Palvimo Itä-Suomen yliopistosta. Tilaisuus on englanninkielinen.
Lisätietoja:
FM Kaisa-Mari Launonen, kaisa-mari.launonen@uef.fi, https://uefconnect.uef.fi/henkilo/kaisa-mari.launonen/
