Yoshinori Ohsumi: autofagian tutkimuksen nobelpalkittu solubiologi
Yoshinori Ohsumi — Nobelpalkittu solubiologi, joka paljasti autofagian mekanismit: miten solut kierrättävät ja suojaavat itseään. Tutkimus mullisti solubiologian ja lääketieteen.
Yoshinori Ohsumi (大隅 良典, Ōsumi Yoshinori) (s. 9. helmikuuta 1945) on japanilainen solubiologi. Hän voitti vuonna 2016 Fysiologia tai lääketiede -palkinnon löydöksistään solujen autofagian toiminnasta.
Autofagia on prosessi, jota solut käyttävät hajottaakseen ja kierrättääkseen solun osia. Tämä mahdollistaa solukomponenttien järjestelmällisen kierrätyksen.
Ohsumi on professori Tokion teknologiainstituutin rajatut tutkimuskeskuksessa. Hän sai Kioton perustieteiden palkinnon vuonna 2012.
Ohsumin tutkimuksen keskeinen idea ja menetelmät
Ohsumin merkittävä panos oli osoittaa, miten autofagia toimii molekyylitasolla ja kehittää kokeellisia menetelmiä sen tutkimiseksi. Hän käytti malliorganismina leivänhiivaa (Saccharomyces cerevisiae). Hiivassa autofagian tapahtumat voidaan havainnoida selkeämmin: Ohsumi esti solujen kyvyn hajottaa autofagosomia estämällä vakuolin (hiivan lysiomin) proteaasitoimintaa, jolloin autofagosomit kertautuivat ja olivat näkyvissä mikroskoopilla.
Tämän lähestymistavan avulla hän ja hänen työryhmänsä pystyivät tunnistamaan useita geenejä, jotka ovat välttämättömiä autofagialle. Nämä geenit nimettiin myöhemmin ATG-geeneiksi (autophagy-related genes) ja ne muodostavat perustan autofagian molekyyliselle ymmärrykselle.
Autofagian mekanismi lyhyesti
Autofagia alkaa solun reagoidessa stressiin, esimerkiksi ravinnonpuutteeseen. Prosessi sisältää useita vaiheita:
- alkuunlähtö ja kalvorakenteen muodostuminen,
- kaksikalvorakenteen kehittyminen autofagosomiksi, joka ympäröi hajoitettavan kohteen,
- autofagosomin fuusio tummajätteiden kanssa (eläinsoluissa lysosomiin, hiivassa vakuoliin),
- sisällön hajoaminen ja aineiden vapauttaminen takaisin solun käyttöön.
Näiden vaiheiden säätelyssä ATG-proteiiniperheellä on keskeinen rooli.
Merkitys terveydelle ja tutkimukselle
Autofagialla on laaja merkitys solujen laadunvalvonnassa ja aineenvaihdunnan säätelyssä. Se vaikuttaa muun muassa:
- solun sopeutumiseen nälkiintymiseen ja muuhun stressiin,
- poikkeavien tai vaurioituneiden proteiinien ja organellien poistamiseen (laadunvalvonta),
- infektioiden torjuntaan ja immuunivasteisiin,
- ikäntymiseen, neurodegeneratiivisiin sairauksiin (esim. Alzheimer ja Parkinson) sekä syövän kehittymiseen ja hoitovasteisiin liittyviin mekanismeihin.
Ohsumin työ avasi laajan tutkimusalan, jolla pyritään ymmärtämään autofagian merkitystä sairauksissa ja kehittämään siihen tähtääviä hoitomuotoja.
Ura ja tunnustukset
Ohsumin löydökset johtivat laajaan kansainväliseen tunnustukseen. Hänelle myönnettiin useita merkittäviä palkintoja, joista tunnetuimpia ovat vuoden 2016 Nobel-palkinto fysiologiassa tai lääketieteessä ja Kioton perustieteiden palkinto vuonna 2012. Työnsä ansiosta hänestä tuli keskeinen hahmo solubiologian ja biolääketieteen tutkimuksessa.
Yhteenvetona: Yoshinori Ohsumin tutkimukset selittivät, miten solut hajottavat ja kierrättävät omia komponenttejaan ja millaisia molekyylisiä mekanismeja tämä prosessi tarvitsee. Nämä löydökset ovat muuttaneet käsitystä solujen omavalvonnasta ja avanneet uusia polkuja sairauksien ymmärtämiselle ja hoidoille.
Etsiä