30.10.2020 Väitöstutkimus toi uutta tietoa laajasti eri tauteja aiheuttavien enterovirusten avautumismekanismista (Ruokolainen)

Enteroviruksia on tutkittu pitkään niihin kuuluvan polioviruksen vuoksi. Tästä huolimatta virusten avautumiseen ja perimän vapautumiseen johtavia tekijöitä ei vielä tunneta. Infektoidakseen tehokkaasti ihmisten soluja ja tuottaakseen siten paljon uusia viruspartikkeleita, enterovirusten pitää pystyä avautumaan ja luovuttamaan perimänsä solun sisällä hallitusti ja oikealla hetkellä. Visa Ruokolainen tutki väitöskirjassaan enterovirusten avautumiseen vaikuttavia tekijöitä ja kehitti eri tekijöiden tutkimista helpottavan uuden metodin.
Julkaistu
30.10.2020

Enterovirukset aiheuttavat suuren osan vuosittaisista nuhakuumeista. Tämän lisäksi ne aiheuttavat myös vakavampia infektioita, kuten sydän- haima- ja aivotulehduksia ja ne ovat yhdistetty myös ykköstyypin diabeteksen syntyyn ja keliakiaan. Tästä huolimatta niitä vastaan ei ole olemassa yleisesti hyväksyttäviä lääkehoitoja, ja vain poliovirusta vastaan on käytössä rokote.

Väitöskirjassa löydetyt uudet virusten avautumiseen vaikuttavat tekijät antavat paitsi paremman kokonaiskuvan virusryhmän infektion kulusta, myös paremmat edellytykset erilaisten antiviraalien kehitykseen.

Tutkimuksessa käytettiin viruksen perimään sitoutuvaan fluoresoivaan merkkiaineeseen perustuvaa uutta metodia. Sen avulla havaittiin kohonneen kaliumtason ja alentuneen kalsiumtason vapauttavan kahden enteroviruksen, echovirus 1:n ja coxsackievirus A9:n, perimän.

”Onkin todennäköistä, että löydetyt tekijät ovat tärkeitä myös muiden enterovirusten tehokkaassa infektiossa. Lisäksi havaitsin toisen elimistöstä löytyvän tekijän, seerumin albumiinin, aiheuttavan viruksen muutoksen niin kutsutuksi välimuotoiseksi viruspartikkeliksi. Tätä muotoa virus tarvitsee perimän hallittua vapauttamista varten”, Visa Ruokolainen kertoo.

Virukset varautuvat avautumiseen jo solun ulkopuolella

Näiden löydösten perusteella väitöskirjassa ehdotetaan, että enterovirukset voivat olla perimää suojaavassa, mutta aukeamiseen valmistautuneessa välimuodossa jo solujen ulkopuolella.

”Päästyään solun sisään, viruksia kuljettavissa rakkuloissa tapahtuvat ionimuutokset, mukaan lukien edellä mainitut kaliumtason nousu ja kalsiumtason lasku, voisivat aiheuttaa perimän lopullisen vapautumisen. Vasta tämän jälkeen virusten monistuminen voi alkaa”, Visa Ruokolainen sanoo.

Uudet fluoresoivat merkkiaineet virustutkimuksen apuvälineinä

Näiden tärkeiden löydösten lisäksi väitöskirjassa selvitettiin laajasti käytetyn fluoresoivan merkkiaineen, SYBR Green II:n rakenne, ja kehiteltiin siitä kirkkaammin fluoresoiva versio nimeltään MeS.

Lisäksi MeS:tä kehitettiin versioita, joita voidaan kiinnittää kemiallisesti erilaisten partikkelien, kuten virusten pintaan. Tämän ominaisuuden avulla voidaan tulevaisuudessa saada uutta tietoa virusten infektioreitistä ja perimän vapautumisesta.

Tutkimus on julkaistu Jyväskylän yliopiston väitöstutkimusten sarjassa JYU Dissertations, numero 302, Jyväskylä 2020.
ISBN 978-951-39-8345-1 (PDF) URN:ISBN:978-951-39-8345-1 ISSN 2489-9003
Linkki julkaisuun: 

äپٴᲹ:
Visa Ruokolainen, visa.ruokolainen@jyu.fi

FM Visa Ruokolaisen solu- ja molekyylibiologian väitöskirjan "Studying factors that contribute to uncoating of enteroviruses" tarkastustilaisuus on 30.10 kello 12:00 alkaen Jyväskylän yliopistossa. Vastaväittäjänä on dosentti Petri Susi Turun yliopistosta ja kustoksena on professori Varpu Marjomäki Jyväskylän yliopistosta. Väitöstilaisuuden kieli on englanti.

Yleisö voi seurata väitöstilaisuutta verkkovälitteisesti. Linkki Moniviestimen suoraan lähetykseen:

Puhelinnumero, johon yleisö voi tilaisuuden lopussa osoittaa mahdolliset lisäkysymyksensä (kustokselle): +358 40 563 4422