Ny innsikt i tyrosinaser: Kan bidra til nye løsninger innen helse og miljø

Andrea N. B. Englund har i sin doktorgrad ved NMBU undersøkt tyrosinaser, en type-3 kobberproteiner som har sentrale roller i både melaninproduksjon og karbonkretsløp. Forskningen avdekker en alternativ aktiveringsmekanisme hos tyrosinaser, noe som kan ha betydning for både helse og miljø på grunn av funksjonene til disse enzymene. 

Her svarer hun på fire spørsmål om doktorgradsarbeidet sitt:

Hvorfor det er viktig å forske på dette området?

Tyrosinaser er type-3 kobberproteiner som spiller en sentral rolle i produksjonen av melanin, pigmentet som beskytter mot UV-stråling og som gir farge til blant annet hud, hår og frukt. I tillegg til å være ansvarlig for brunfarging, bidrar disse enzymene også til å beskytte kroppen mot alvorlige sykdommer som hudkreft. Nyere forskning har også vist at tyrosinaser spiller en rolle i karbonlagring og regulering av CO₂-utslipp i våtmarksøkosystemer. På grunn av deres betydning i både melaninproduksjon og karbonkretsløp, er tyrosinaser dermed viktige terapeutiske og bioteknologiske mål.

Hva var målet med arbeidet?

Målet med studien var å få en dypere forståelse av hvordan tyrosinaser fungerer på molekylært nivå, samt å identifisere og karakterisere ukjente bakterielle varianter. Vi ønsket også å kartlegge strukturelle variasjoner nær det kobberbindende aktive setet hos disse type-3 kobberproteinene, og hvordan disse variasjonene påvirker enzymet sin funksjon.

Hvilke funn har du gjort?

Gjennom studien har vi observert og foreslått en alternativ mekanisme for hvordan tyrosinaser aktiveres. I tillegg har vi oppdaget to nye varianter av tyrosinaser fra våtmarkbakterier, og identifisert et unikt aktivt sete blant flere bakterielle tyrosinaser som viser andre egenskaper sammenlignet med det tradisjonelle aktive setet hos type-3 kobberproteiner.

Hvilken betydning kan forskningsarbeidet ditt få for fagområdet og i en større sammenheng?

I en større sammenheng kan forskningsarbeidet vårt hvor vi foreslår en alternativ aktiveringsmekanisme gi nye innsikter i hvordan tyrosinaser fungerer. Dette kan i beste tilfelle føre til utvikling av bedre terapeutiske behandlinger og mer effektive bioteknologiske prosesser. I tillegg belyser vi tyrosinaser sin rolle i karbonlagring og regulering av CO₂ utslipp i våtmarksøkosystemer, og hvordan disse økosystemene påvirkes av klimaindusert oksygentilførsel som en konsekvens av global klimaendring.

om doktorgraden

Andrea Nikoline Botten Englund

• Har studert Bachelor i kjemi og biokjemi (Universitetet i Oslo) og Master i biovitenskap (Universitetet i Oslo)
• Er fra Førde
• Har skrevet doktorgrad ved NMBUs fakultet for kjemi, bioteknologi og matvitenskap.

• Tittel på avhandlingen på norsk og engelsk:
• Structural and mechanistic aspects of the type-3 copper protein tyrosinase
• Strukturelle og mekanistiske aspekter ved type-3 kobberproteinet tyrosinase