Eturauhassyövän kuvantaminen lääkekehityksessä Helena Ahtinen Ohjaajat: FT Saija Savolainen, prof. Anne Roivainen BIOKEMIA Lääkeaineen kudoshakuisuus on keskeisessä osassa uusia lääkeaineita kehiteltäessä. Positroniemissiotomografiassa (PET) on kerroskuvausmenetelmä, jossa käytetään verenkiertoon annosteltavia merkkiaineita, joihin on liitetty säteilevä hiukkanen. Säteilyn perusteella kasvaimen sijainti voidaan havaita PET-kameralla hyvin tarkasti. PETkuvantamisen avulla voidaan tutkia uusien lääkemolekyylien käyttäytymistä elimistössä sekä kykyä sitoutua kohteeseensa. Usein käytettyjä koe-eläimiä syöpätutkimuksessa ovat hiirimallit joilla ei ole luonnollista immuunivastetta. Tällaisiin immuunipuutteisiin hiiriin voidaan siirtää ihmisen syöpäsoluja ilman hyljintäreaktiota. Ihmisen syöpäsolut saadaan molekyylibiologisin menetelmin tuottamaan valoa, joka voidaan havaita optisella kameralla. Optista kuvantamista käytetään kasvaimen koon määrityksessä koe-eläinmalleilla ja se on osoittautunut luotettavaksi menetelmäksi. Optista kuvantamista voidaankin hyödyntää arvioidessa uusien PET-merkkiaineiden toimivuutta kasvaimen koon määrityksessä. Eturauhassyöpä on yleisin syöpä miehillä Suomessa ja muualla Länsimaissa. Eturauhassyövän syntyyn vaikuttavat mitä ilmeisimmin mieshormonit. Eturauhassyövän ensisijaisena hoitona käytetäänkin hormonivaikutuksen estoa. Usein suotuisan hormonihoitovasteen jälkeen eturauhassyöpä muuttuu hormonihoidolle reagoimattomaksi. Uusia lääkeaineita tarvitaan etenkin hormoneille reagoimattoman eturauhassyövän seurantaan ja hoitoon. PETkuvantamisen avulla saadaan tietoa kudosten toiminnasta, elimistön aineenvaihdunnasta ja lääkeaineiden käyttäytymisestä kudoksissa. PETtutkimusta voidaan käyttää, kun halutaan saada tarkka kuva syövän levinneisyydestä ja etäpesäkkeistä kehossa sekä tilanteissa, joissa koepalan otto on vaikeaa. Sen avulla saadaan myös tietoa uusien lääkeaineiden hoitovasteesta.
Rehun koostumuksen vaikutus sian rasvakudoksen rasvahappoprofiiliin Thomas Byrne Ohjaajat: FT Baoru Yang, FT Raija Tahvonen, FK Pertti Marnila, ETT Liisa Voutila, MMM Kirsi Partanen, FT Susanna Rokka ELINTARVIKEKEMIA Lihavuuden syitä ei tunneta täysin, mutta niillä uskotaan olevan yhteyttä runsasrasvaisiin ja -sokerisiin ruokavalioihin ja niiden vaikutuksiin elimistön rasvahappometaboliaan ja säätelyreitteihin. Energialtaan ja rasvahappokoostumuksiltaan erilaiset ruokavaliot aiheuttavat jyrsijäkokeissa adipoosikudosten eli rasvakudosten rasvahappoprofiilien erilaistumisia. Rasvakudoksen koostumuksella voi olla yhteyttä rasvahappojen varastoitumiseen ja rasvakudoksen hormonaaliseen viestintään, kuten adiponektiinin eritykseen, jolla voi olla merkitystä lihavuuden ja insuliiniresistenssin tutkimisessa. Tutkimuksessa, jossa selvitetään ravinnon vaikutukset rasvahappokoostumukseen, sika on ihmistä lähempänä metabolialtaan kuin jyrsijä ja siten mallina parempi. Erikoistyön tarkoituksena on selvittää kuinka sioille syötettävä, ihmisen ylipainoon johtava runsasrasvainen ja -sokerinen ruokavalion kaltainen, rehu vaikuttaa sikojen adipoosikudoksen muodostumiseen ja sen koostumukseen. Kokeessa selvitetään myös kuitulisän vaikutus sikojen rasvakudokseen. Kokeessa on neljä ruokintaryhmää, joihin jokaiseen kuuluu 11 sikaa. 1. ruokintaryhmä on täysin siitossikojen ravintoainesuosituksien mukainen. Ryhmän 2 rehuissa on alempi rasvapitoisuus kuin 3. ja 4. ryhmän rehuissa, joissa tavoitellaan 18-25 painoprosenttia rasvan osuudeksi. Ryhmien 2-4 rehuissa on myös sokeria 15 painoprosenttia ja 4. ryhmän rehussa on mukana myös vehnälesettä kuitulähteenä. Naarassikoja kasvatetaan sukukypsyysikään, jonka jälkeen ne teurastetaan. Ruhoista otetaan ihonalaisrasvakudosnäytteet sekä elinrasvakudosnäytteet, joista uutetaan rasvahapot kloroformi-metanoli 2:1 seoksella. Eristetyt rasvahapot metyloitiin rasvahappojen metyyliestereiksi booritrifluoridilla (BF 3 ) ja tolueenilla. Rasvahappoprofiilia analysoidaan kaasukromatografilla. Saaduista tuloksista on nähtävissä ruokintaryhmien vaikutukset rasvakudosten suhteelliseen rasvahappo koostumukseen. Tutkimus on vielä näytteiden kaasukromatografia-analyysi vaiheessa, joten on mahdotonta esittää minkäänlaisia tuloksia tai johtopäätöksiä. Odotettavissa on kuitenkin, että rehuryhmien välille syntyy eroavaisuuksia rasvapitoisuuden kasvaessa.
Hedelmämehuissa on asetaldehydiä vaihtelevia määriä Oili Hult Ohjaajat: FT Marika Jestoi, professori Rainer Huopalahti, professori Kimmo Peltonen ELINTARVIKEKEMIA Hedelmämehuissa on vaihtelevia määriä asetaldehydiä. Asetaldehydin määrää seurattiin myös säilytyksen aikana ja reilusti suositellun säilytysajan jälkeen. Avattuja mehutölkkejä säilytettiin avattuna jääkaappilämpötilassa, kotioloja vastaavasti. Pitoisuus ei muuttunut huomattavasti tänä aikana. Omenamehuissa havaittiin suurempia pitoisuuksia kuin muissa tutkituissa mehuissa. Appelsiinimehuissa asetaldehydipitoisuus vaihteli huomattavasti. Ananasmehuissa asetaldehydiä havaittiin muita tutkittuja mehuja vähemmän. Asetaldehydi on hyvin helposti haihtuvaa ja tuoksuu hedelmäiseltä. Sitä on luonnostaan esimerkiksi hedelmissä ja eräissä maitotaloustuotteissa. Asetaldehydi on herättänyt tutkijoiden kiinnostuksen jo vuosia sitten ja se todettiin kansainvälisen syöväntutkimuslaitoksen (IARC) toimesta ihmiskarsinogeeniksi eli syöpää aiheuttavaksi yhdisteeksi vuonna 2009. Sitä ennen asetaldehydiä pidettiin yleisesti turvallisena. Tähän mennessä elintarvikkeiden asetaldehydipitoisuuksia on tutkittu vähän. Tarkasteluun ovat joutuneet esimerkiksi lasten hedelmäsoseet ja jogurtit. Merkittävimpiä asetaldehydin lähteitä ovat kuitenkin tupakansavu ja alkoholijuomat. Tupakansavusta asetaldehydin on havaittu liukenevan sylkeen ja kulkeutuvan syljen mukana hengitysteihin. Alkoholi taas hajotetaan kehossa, jolloin syntyy asetaldehydiä. Joissain maitotaloustuotteissa muodostuu asetaldehydiä myös luonnostaan. Uuden luokituksen vuoksi on tarpeen selvittää asetaldehydialtistusta myös elintarvikkeiden kautta. Tämä tutkimus on osa suurempaa hanketta kartoittaa asetaldehydin määrää elintarvikkeissa.
Uusi menetelmä haavan paranemisen ja arvenmuodostuksen tutkimuksessa Noora Jaakkola Ohjaajat: FT Lari Häkkinen, FT Anne Rokka, Prof. Garry Corthals, Prof. Hannu Larjava BIOKEMIA Erikoistyössäni tutkittaan proteiinitason eroja haavan paranemisessa iholla ja suun limakalvolla. Aiemmissa tutkimuksissa on todettu suun limakalvolla olevan haavan paranevan selvästi ihon haavoja nopeammin, ja arvenmuodostuksen olevan suussa huomattavasti vähäisempää. Tämän aiheuttavien erojen löytyminen auttaisi suuresti arvenmuodostusta vähentävien, tai sen estävien hoitojen kehittämisessä, sillä tämän kaltaisia hoitoja ei tällä hetkellä ole olemassa. Tähän saakka asiaa on tutkittu lähinnä pelkästään jyrsijöillä, mutta jyrsijöiden ihon erilaisen rakenteen takia näitä tuloksia ei voida suoraan verrata haavan paranemiseen ihmisellä. Tässä tutkimuksessa käytettiin eläinmallina jyrsijöiden sijaan sikaa, jonka ihon rakenne muistuttaa läheisesti ihmisen ihoa. Sian iholta ja suun limakalvoilta otettujen haavanäytteiden proteiinisisältö tutkittiin massaspektrometrisesti, ja näiden tulosten perusteella pyritään tunnistamaan haavan paranemiseen vaikuttavia tapahtumia kudoksissa. Tähän asti saatujen tulosten perusteella menetelmä on todettu toimivaksi, sillä tulokset tukevat aiemmin tehtyjä havaintoja siitä, että suun limakalvolla paranemisprosessi on nopeampi. Iholla esim. tulehdus on voimakasta ja kestää kauan hidastaen paranemista. Jos mahdollista, lisätutkimuksilla näytteistä voitaisiin saada selville yksittäisiä proteiineja, joihin vaikuttamalla voitaisiin nopeuttaa kudoksen paranemista vähentäen samalla arvenmuodostusta.
Uudenlainen lateraalivirtausmääritys sydänkohtauksen merkkiaineelle Katriina Juhola Ohjaajat: FM Tiina Myyryläinen ja prof. Kim Pettersson MOLEKULAARINEN BIOTEKNIIKKA JA DIAGNOSTIIKKA Erikoistyössä kehitettiin uudenlainen lateraalivirtaukseen perustuva pikatesti akuutin sydänkohtauksen havaitsemiseksi. Lateraalivirtausmääritykset ovat toimintaperiaatteeltaan raskaustestien kaltaisia yksinkertaisia pikatestejä, jotka voidaan tehdä potilaiden läheisyydessä keskuslaboratorioissa tehtävien määritysten sijasta. Lateraalivirtausmääritykset soveltuvat raskauden toteamisen lisäksi monenlaisten terveydentilojen, kuten sydänkohtauksen, toteamiseen. Sydämessä tapahtuvan vaurion seurauksena verenkiertoon vapautuu normaalisti vain sydänlihaksessa esiintyviä molekyylejä, kuten sydänperäistä troponiini I:tä. Se, että sydänperäinen troponiini I pystytään testaamaan potilaiden läheisyydessä, on tärkeää sydänkohtauspotilaiden nopean jatkohoidon takaamiseksi. Perinteisten lateraalivirtausmääritysten ongelmana on kuitenkin riittämätön herkkyys. Tulosten luku perustuu visuaalisesti havaittavan värillisen testiviivan muodostumiseen. Pienien troponiini I -määrien aiheuttamia heikkoja värinmuodostumisia ei aina pystytä silmämääräisesti havaitsemaan. Erikoistyön tarkoituksena oli kehittää troponiini I -lateraalivirtausmääritystä käyttämällä tietyn väristä valoa fluoresoivilla yhdisteillä täytettyjä nanokokoisia muovipartikkeleita, jotka mahdollistavat paremman herkkyyden. Sydänperäinen troponiini I havaittiin seeruminäytteistä. Erikoistyössä kehitetyn uudenlaisen troponiini I -pikatestin herkkyys on parempi kuin useiden kaupallisten pikatestien herkkyys. Vaikka vastaava keskuslaboratorioissa tehtävä määritys on suorituskyvyltään edelleen parempi, on kehitetty lateraalivirtausmääritys nopeampi ja soveltuvampi vieritestaukseen.
Uudentyyppinen menetelmä veren hyytymistekijän määrän tarkkailuun Kari Kopra Ohjaajat: LuK Sami Blom ja FM Henna Päkkilä MOLEKULAARINEN BIOTEKNIIKKA JA DIAGNOSTIIKKA Erikoistyössä kehitettiin aptameereihin perustuva trombiinitesti. Aptameerit ovat lyhyitä DNA-nauhoja, jotka muuttavat muotoa kohteeseen sitoutuessaan. Testissä käytettiin itse kehitettyä havaintomenetelmää, joka mahdollistaa pienten trombiinimäärien havaitsemisen. Menetelmä on yksinkertainen, ja sen suorittaminen kestää ainoastaan viisi minuuttia. Trombiini on proteiini, joka vaikuttaa yhtenä osana veren hyytymiseen. Hyytymistekijöiden määrän tarkkailu on tärkeää esimerkiksi hyytymis- tai sydänsairauksista kärsivien potilaiden hoidossa. Nopea ja luotettava tieto hyytymistekijöistä voi jopa pelastaa ihmishenkiä. Trombiinin havaitsemiseen verestä ei ole tällä hetkellä olemassa hyvää menetelmää. Nykyiset menetelmät ovat epätarkkoja, sillä ne perustuvat veren hyytymisen tarkkailuun. Testistä saatavasta hyytymisnopeudesta ei kuitenkaan voida päätellä yksittäisten proteiinien määrää, vaan ainoastaan hyytymisproteiinien yhteisvaikutus. Erikoistyössä trombiinin havaitsemiseen käytettiin uudenlaista kahdesta eri osasta koostuvaa havaintomolekyyliä. Havaintomolekyylin osat kiinnitettiin eri DNA-nauhoihin, jotka pystyivät kiinnittymään trombiiniin. DNA-nauhoihin kiinnitetyt havaintomolekyylin osat yhdistyivät ainoastaan trombiinin ollessa läsnä. Yhdistynyt molekyyli tuotti valoa, jonka määrä oli suoraan verrannollinen trombiinin määrään. Uutta menetelmää käyttäen jo hyvin pienet ihmisen verelle ominaiset trombiinimäärät voitiin havaita toistettavasti määritysliuoksesta. Tarkka määritys trombiinin seurantaan verestä helpottaisi jokapäiväisiä laboratoriotestejä. Testi myös nopeuttaisi tulosten saantia, jolloin mahdollinen hoito kyettäisiin aloittamaan nykyistä nopeammin.
DNA:n monistumisen mittaaminen upkonvertoivien partikkelien avulla Essi Kulta Ohjaajat: LuK Riikka Arppe, FM Johanna Vuojola, FM Ari Lehmusvuori ja FT Tero Soukka MOLEKULAARINEN BIOTEKNIIKKA JA DIAGNOSTIIKKA Erikoistyössä kehitettiin menetelmä, jolla Chlamydia trachomatis -bakteerin DNA:n monistumista polymeraasiketjureaktiossa (lyh. PCR) mitattiin upkonvertoivien loisteainepartikkelien (lyh. UCP) avulla. Menetelmällä voitiin erottaa toisistaan eri DNA-pitoisuuden sisältävät näytteet. Partikkelien ei havaittu aiheuttavan haittaa DNA:n monistumiselle. UCP-partikkelit ovat epäorgaanisia nanokiteitä, joilla on ainutlaatuinen kyky virittyä infrapunavalolla ja purkaa viritystilan energia tuottaen näkyvää valoa. Partikkelit voivat myös siirtää viritysenergiansa toisille molekyyleille. Erikoistyössä näitä ominaisuuksia hyödynnettiin määrityksessä, jossa energia siirtyi infrapunalaserilla viritetyltä UCP-partikkelilta PCR-koettimeen konjugoidulle leimamolekyylille, jonka fluoresenssi mitattiin. Saadun signaalin perusteella voitiin seurata DNA:n monistumista reaaliaikaisesti.
Sharpiini vaikeuttaa echovirus 1:den infektiota Laura Laaksonen Ohjaajat: FT Johanna Jokinen, FM Maria Salmela ja prof. Jyrki Heino BIOKEMIA Ihmisen echovirus 1 (EV1) aiheuttaa lieviä hengitysteiden infektioita ja aivokalvotulehduksia. Se infektoi isäntäsolun tavallisesta poikkeavalla tavalla kiinnittymällä aluksi inaktiiviseen reseptoriproteiiniinsa, α 2 β 1 -integriiniin. Tavallisesti virukset, jotka sitoutuvat integriineihin, käyttävät aktiivisia integriinejä. Tutkimuksessa havaittiin, että pieni, useissa kudoksissa esiintyvä sharpiini-proteiini saattaa estää EV1:den sisäänpääsyn isäntäsoluun. EV1:den infektioon vaikuttavien mekanismien tunteminen on tärkeää viruslääkkeiden kehitystyötä varten. Integriinit sijaitsevat solun pinnalla, ja ne kiinnittävät solun sen ulkopuolisiin rakenteisiin. Lisäksi ne välittävät tietoa solun sisältä ulos ja päinvastoin. Integriinit voivat esiintyä eri muodoissa, jotka eroavat aktiivisuudeltaan. Sharpiini on proteiini, joka aikaansaa α 2 β 1 -integriinin inaktivoitumisen sitoutumalla integriiniin solun sisäpuolella. Alustavien tulosten mukaan sharpiinin sitoutuminen integriiniin estää sellaisten proteiinien sitoutumisen, jotka ovat EV1:den infektiolle välttämättömiä. Tällöin infektio ei etene, vaikka α 2 β 1 -integriini olisi inaktiivinen ja EV1:den sitoutuminen olisi mahdollista.
Mikropartikkelit vaihtoehtoisena testiviivana lateraalivirtaustesteissä Satu Lahtinen Ohjaajat: FM Henna Päkkilä ja FM Tiina Myyryläinen MOLEKULAARINEN BIOTEKNIIKKA JA DIAGNOSTIIKKA Erikoistyössä kehitettiin kilpirauhasta stimuloivalle hormonille lateraalivirtaustesti, jossa testiviivana käytettiin pelkkien proteiinien sijaan proteiinilla pinnoitettuja mikrokokoisia partikkeleita. Mikropartikkelien käyttö testiviivana mahdollisti herkemmän määrityksen kuin pelkkä proteiinitestiviiva. Tämä johtuu mikropartikkelien suuresta pinta-alasta pienessä tilavuudessa, jolloin testiviivalle pystytään sitomaan suuri määrä kilpirauhasta stimuloivaa hormonia tunnistavaa vasta-ainetta. Työssä käytettiin myös kalvomateriaalia, joka mahdollisti perinteistä kalvoa yksinkertaisemman ja nopeamman lateraalivirtaustestin. Lateraalivirtaustestit kuten esimerkiksi apteekista saatavat raskaustestit perustuvat nestemäisen näytteen etenemiseen reaktiokalvolla kapillaarivirtauksen avulla. Reaktiokalvolle on kiinnitetty näytteessä olevan analyytin sitovia vasta-aineita, jotka muodostavat testiviivan. Kun neste virtaa testiviivan ohi, nesteessä olevat analyytit sitoutuvat vasta-aineisiin, mikä voidaan havainnoida erilaisten leimojen avulla. Lateraalivirtaustestit ovat nopeita ja helppokäyttöisiä ja ne soveltuvat käytettäviksi lääkärin vastaanotolla tai kotona, koska testien tekeminen ei vaadi koulutettua henkilökuntaa tai monimutkaisia mittalaitteita. Nykyisten lateraalivirtaustestien valmistus on kuitenkin työlästä, koska ne koostuvat useista eri osista. Lisäksi testit eivät ole riittävän herkkiä kaikkiin sovelluksiin. Mikropartikkelien käyttöä testiviivana voidaan soveltaa myös muihin analyytteihin.
Genotyypin, leveyspiirin, korkeuden ja ympäristötekijöiden vaikutus fenolisiin yhdisteisiin tyrnissä Matti Leino Ohjaajat: FM Jie Zheng, FT Baoru Yang, Prof. Heikki Kallio ELINTARVIKEKEMIA Tyrniä syödään Suomessa, koska sen tiedetään sisältävän terveyttä edistäviä ainesosia. Yksi tällaisista aineosista ovat fenoliset yhdisteet. Fenolisia yhdisteitä syntyy kasveissa erilaisten stressitekijöiden (esim. kuivuus ja ohut ilmanala) vaikutuksesta auttaen kasvia kestämään erilaisia stressejä. Työn tarkoituksena on tutkia fenolisten yhdisteiden määrää ja laatua tutkimalla eri lajikkeiden, eri puolilta maapalloa, korkeuksilta ja leveysasteilta poimittuja marjoja monen vuoden ajalta. Näihin tuloksiin yhdistetään kerätty säätieto marjojen kasvun ajalta ja vertaillaan fenolisten yhdisteiden koostumusta ja määrää marjoissa. Fenoliset yhdisteet erotettiin murskatuista marjoista erilaisten prosessien avulla ja nämä näytteet ajettiin HPLC-laitteistolla lopullisten tulosten saamiseksi. Tuloksista tehdään tilastollinen analyysi, jossa kaikki marjan tiedot yhdistetään yhdeksi kokonaisuudeksi ja pystytään helposti näkemään, mitkä ominaisuudet marjan ympäristössä vaikuttavat eniten fenolisten yhdisteiden määrään ja laatuun. Isoa osaa tuloksista ei ole vielä saatu ja tässä vaiheessa on todella vaikeaa vielä antaa minkäänlaista arviota tuloksista tai tehdä päätelmiä, sillä sen pohjana olevaa materiaalia on liian vähän. Odotettavissa olevina tuloksina voidaan pitää sitä, että korkealla ja kuivassa kasvaneet tyrnit sisältävät enemmän fenolisia yhdisteitä niiden joutuessa stressitilaan. Se kuinka paljon ja minkä tyyppisiä fenolisia yhdisteitä kasvi tuottaa jää nähtäväksi, kun tulokset ja tilastollinen analyysi valmistuvat.
Uusi denguekuumeen diagnoosimenetelmä Julius Manninen Ohjaajat: FT Gaurav Batra, FT Urpo Lamminmäki MOLEKULAARINEN BIOTEKNIIKKA JA DIAGNOSTIIKKA Flaviviruksiin kuuluvan dengueviruksen aiheuttamien vasta-aineiden havainnointi mahdollistaa denguekuumeen diagnosoinnin vielä kauan oireiden loppumisen jälkeenkin. Jotta diagnosointi olisi tarkkaa, on kyettävä tunnistamaan vain dengueviruksen aiheuttamat vasta-aineet. Nykyiset diagnoosimenetelmät eivät ole tarpeeksi erottelevia. Ne havaitsevat myös muiden flavivirusten proteiineja. Työssä hyödynnettiin satunnaisia M13-virukseen liitettyjä lyhyitä aminohappoketjuja, joita seulottiin potilaiden verestä eristetyillä vasta-aineilla. Tietyt aminohappoketjut vastaavat dengueviruksen aminohappoketjuja. Näin voidaan tunnistaa dengueviruksen aiheuttamat vasta-aineet. Peptidejä onnistuttiin rikastamaan. Kyseisten aminohappoketjujen eli peptidien avulla voidaan suunnitella diagnoosimenetelmä, joka tunnistaa hyvin tarkasti vain dengue-kuumeeseen liittyvät vasta-aineet Jatkossa seulottuja peptideitä voidaan yhdistää toisiinsa. Tämän fuusiopeptidin avulla voidaan löytää useita eri vasta-aineita, jolloin havainnointi tehostuu ennestään. Käyttämällä esimerkiksi europium-leimattua vasta-ainetta, joka tunnistaa tuotetun fuusiopeptidin tai fuusioproteiinin, on mahdollista suunnitella erittäin herkkiä diagnoosimenetelmiä. Toisaalta tulisi suunnitella myös edullisia ja helppokäyttöisiä diagnoosimenetelmiä taudin esiintyessä lähinnä köyhemmissä maissa.
Uutta tietoa solujen tarttumisreseptorien rakenteesta ja toiminnasta Henri Niskanen Ohjaajat: FT Johanna Jokinen, FM Matti Lahti, dos. Jarmo Käpylä ja prof. Jyrki Heino BIOKEMIA Integriinit ovat reseptoreja, joilla solut tarttuvat ympäristöönsä. Ne ovat kaksisuuntaisia signalointimolekyylejä, jotka toimivat linkkinä solun ulkoisen ja sisäisen maailman välillä. Integriinit osallistuvat useisiin monisoluiselle eliölle keskeisiin prosesseihin kuten solujen kasvuun, erilaistumiseen ja liikkumiseen. Integriineillä on suuri merkitys myös monissa sairauksissa, kuten syövissä, tulehdusreaktioissa ja valtimotukoksissa. Niinpä niiden toiminnan ymmärtäminen edistää biologian ymmärryksen lisäksi myös lääkekehitystä. Erikoistyössä keskityttiin kollageenireseptoreihin kuuluvan α 1 β 1 -integriinin rakenteen ja toiminnan väliseen yhteyteen. Integriinien tiedetään esiintyvän solukalvoilla useissa erilaisissa muodoissa. Työssä pyrittiin kohdennettujen mutaatioiden avulla vaikuttamaan integriinin rakenteeseen ja sitä kautta selvittämään integriinin aktivoitumismekanismia sekä aktivaation vaikutuksia solutasolla. Tulosten perusteella α 1 β 1 -integriinin I-domeenirakenteen aktivaatio edistää solujen tarttumista, leviämistä ja integriinivälitteistä signalointia. Yllättäen sama vaikutus nähtiin myös integriinin inaktiivisella muodolla. Tulos viittaa siihen, ettei inaktiivisena pidetty α 1 β 1 -integriinin muoto olisi toiminnallisesti täysin inaktiivinen.
Erään bakteerin solukalvon pyrofosfataasin tutkiminen Tiina Pettersson Ohjaajat: FM Heidi Luoto, prof. Reijo Lahti BIOKEMIA Solukalvon pyrofosfataasit sijaitsevat solujen kalvoilla. Niiden tehtävänä on pilkkoa runsasenergistä yhdistettä, pyrofosfaattia, kahteen identtiseen osaan. Tässä tapahtumassa vapautuu energiaa, jonka solukalvon pyrofosfataasit käyttävät tiettyjen ionien, eli pienten varauksellisten hiukkasten, siirtämiseen kalvon puolelta toiselle. Solukalvon pyrofosfataaseja on löydetty kasveilta, bakteereilta, arkkibakteereilta ja alkueläimiltä. Erikoistyössäni olen tutkinut ihmisen ruuansulatuselimistön erään bakteerin solukalvon pyrofosfataasia. Olen muokannut tämän solukalvon pyrofosfataasin geeniä tietyistä kohdista ja aion selvittää, miten nämä muutokset vaikuttavat sen toimintaan. Työ on vielä kesken, mutta nyt olen jo saanut selville että tämä solukalvon pyrofosfataasi siirtää protoneita, eli vetyioneja, solukalvon ylitse. Olen myös tutkinut pyrofosfaatin pilkkomista eri olosuhteissa ja havainnut, miten eri metalli-ionit vaikuttavat sen toimintaan. Olen myös huomannut, että joissain tapauksissa geenin muokkaus estää solukalvon pyrofosfataasin toiminnan kokonaan. Työni on perustutkimusta. Tuloksista saamme lisää tietoa solukalvon pyrofosfataasien toiminnasta.
Europium-ionin kehitysliuos LED-pohjaista mittalaitetta varten Eeva-Maija Puputti Ohjaajat: FM Timo Valta ja prof. Tero Soukka BIOTEKNIIKKA DI Työn tuloksena saatiin lähellä näkyvän valon aallonpituutta virittyvä kehitysliuos, joka soveltunee käytettäväksi valoa emittoivia diodeja (LED) viritysvalolähteenä käyttävässä pienikokoisessa ja edullisessa fluoresenssia hyödyntävässä diagnostisessa mittalaitteessa. Europium-ionien käyttäminen leima-aineina diagnostisissa mittauksissa mahdollistaa tutkittavien analyyttien havaitsemisen potilasnäytteistä (esimerkiksi verinäytteistä) äärimmäisen alhaisissa pitoisuuksissa. Nykyisten mittalaitteiden haittapuoliin kuuluu niiden suuri koko, hinta ja monimutkaisuus. LED:ien etuihin kuuluu niiden pieni koko ja edullinen hinta, jotka mahdollistavat aiempaa pienempien mittalaitteiden rakentamisen. LED:llä ei toistaiseksi voida tuottaa korkeaenergistä ultraviolettivaloa, jolla lantanidikelaattien virittäminen perinteisesti tapahtuu. Työssä kehitettyä kehitysliuosta käytettäessä ultraviolettivalon alueella tapahtuvalta virittämiseltä vältytään. Työssä tutkittiin uusia orgaanisia yhdisteitä (ligandit), joiden avulla europiumioni voidaan virittää tietyllä aallonpituudella. Myös muiden kehitysliuoksessa vaikuttavien komponenttien pitoisuudet optimoitiin kullekin ligandille sen intensiteetin maksimoimiseksi. Työssä oli myös tarkoitus tutkia mittalaitteen rakenteen yksinkertaistamisen mahdollisuutta LED:ien käytön myötä. Jotta mittalaitteesta saataisi merkittävästi pienempi tulisi nykyisin käytetyt detektorit korvata edullisemmilla ja pienemmillä puolijohdekomponenteilla.
Säilyvien tunnistusreagenssien kehittäminen kaupalliseen maripoc - hengitystieinfektioiden pikatestijärjestelmään Risto-Matti Ruonamo Ohjaaja: FT Janne Koskinen, ArcDia International Oy, Turku MOLEKULAARINEN BIOTEKNIIKKA JA DIAGNOSTIIKKA Erikoistyössä kehitettiin kuivatut tunnistusreagenssit uuteen kaupalliseen hengitystieinfektioiden pikatestijärjestelmään (maripoc ). Testin tavoitteena on mahdollistaa nopea diagnoosi, jolloin hoito voidaan aloittaa mahdollisimman aikaisin ja oikealla lääkityksellä. Pikatesti tunnistaa kymmenen vakavaa hengitystieinfektioiden aiheuttajaa. Kuivattuja reagensseja ja yrityksen mittatekniikkaa käyttäen on ollut mahdollista kehittää pikatestijärjestelmä, jonka analysaattorin automatiikka ja reagenssilogistiikka ovat riittävän yksinkertaisia potilasläheiseen testaukseen. Kehitetyt reagenssit säilyvät yli puoli vuotta jääkaappilämpötilassa. Lisäksi kokeet osoittivat reagenssien säilyvän myös huoneenlämpötilassa ja analysaattorissa säilytyspakkauksestaan poistettuna. Kehitettyä kuivatusmenetelmää on sovellettu myös muissa tuotteissa kuten positiivisten kontrollien tuotannossa. Kuivattujen proteiinireagenssien suojaamiseen voidaan käyttää hiilihydraatteja kuten sokereita. Erikoistyössä käytettiin reagenssien suojaamisessa mm. trehaloosia. Trehaloosi on sokeri, jonka on havaittu olevan erityisen hyvä suojaamaan proteiineja erilaisilta stressitekijöiltä, joita esiintyy kuivatuksen ja säilytyksen aikana.
Mikä vaikuttaa mustaherukan flavonoidien ja muiden yleisesti terveellisinä pidettyjen fenolisten yhdisteiden pitoisuuksiin? Ville Ruusunen Ohjaat: FM Jie Zheng, FM Oskar Laaksonen, FT Baoru Yang ja prof. Heikki Kallio ELINTARVIKEKEMIA Mustaherukan marjat sisältävät runsaasti fenolisia yhdisteitä. Nämä yhdisteet ovat viimeaikoina olleet usein esillä, johtuen niiden monista mahdollista terveysvaikutuksista. Tärkein näistä on varmasti niiden kyky toimia ihmiselimistössä antioksidantteina, eli ne ehkäisevät solujen vanhenemista. Tässä tutkimuksessa selvitetään kuinka kasvupaikalla ja lajikkeella voitaisiin vaikuttaa mustaherukan fenolisten happojen ja flavonoideihin kuuluvien flavonolien sekä antosyaanien määrään marjassa. Lisäksi tutkitaan mikä osuus ympäristötekijöillä kuten lämpötilalla, päivän pituudella, UV-säteilyllä ja sademäärällä on fenolisten yhdisteiden pitoisuuksiin. Yhdisteet toimivat kasveissa väriaineina ja vaikuttavat kasvien kasvuun sekä kehitykseen. Lisäksi ne ovat tärkeässä osassa kasvin puolustautuessa ympäristön aiheuttamia stressitekijöitä vastaan. Oletetaankin että varsinkin jatkuva UV-säteily aiheuttaa mustaherukalle stressiä. Varsinkin lapissa kasvukausi on lyhyt, mutta päivät pitkiä. Kesällä aurinko ei laske jopa kahteen kuukauteen, mikä altistaa kasvin jatkuvalle UV-säteilylle. Tämän johdosta marjojen fenolisten yhdisteiden pitoisuudet olisivat mahdollisesti korkeampia verrattuna etelä-suomessa kasvaneiden pensaiden marjoihin. Mikäli löydetään fenolisten yhdisteiden pitoisuuksia lisäävä tekijä, voitaisiin tämä mahdollisuuksien mukaan huomioida myös mustaherukan viljelyssä. Näin esimerkiksi marjojen flavonoidi pitoisuutta voitaisiin nostaa luonnollisin keinoin. Lisääntyneestä fenolisten yhdisteiden määrästä olisi hyötyä mahdollisten terveysvaikutusten lisäksi myös vaikkapa mehuteollisuudessa. Tällöin mehun väri muodostuisi enemmän sen omista luontaisista väriaineista ja keinotekoisten värien määrää voitaisiin vastaavasti vähentää tai luopua niistä jopa kokonaan.
Herkkä testi sydänkohtauksen havaitsemiseen Suvi Saari Ohjaajat: FM Marja-Leena Järvenpää, FM Noora Ristiniemi ja prof. Kim Pettersson MOLEKULAARINEN BIOTEKNIIKKA JA DIAGNOSTIIKKA Tutkittavan määrityksen tarkoituksena oli löytää verestä sydänkohtauksesta kertova sydänlihaksen proteiini troponiini I (engl. cardiac troponin I, ctni). Määrityksessä kiinteälle pinnalle sidottiin kahta erilaista hiiren vasta-ainetta, jotka tunnistivat ja sitoivat ctni:n. Erilaisia sitovia vasta-aineita vertailtiin työn aikana, ja toinen vasta-aineista päädyttiin vaihtamaan sellaiseksi, josta puolet osista oli hiiren ja puolet ihmisen. Tämä laski määrityksessä saatua taustaa, eli signaalia, joka aiheutuu jostain muusta veressä esiintyvästä tekijästä kuin ctni:stä. Mitä matalampi on määrityksen tausta, sen herkempi määritys on, eli sillä pystytään havaitsemaan pienempiä määriä ctni:tä. Sydänkohtaus eli äkillisestä sydämen hapenpuutteesta johtuva sydänlihaksen kuolio on yksi maailman yleisimmistä kuolinsyistä. Kuolleista sydänlihaksen soluista vapautuu verenkiertoon proteiineja, joita voidaan käyttää sydänkohtauksen biokemiallisina merkkiaineina. Yksi tärkeimmistä merkkiaineista on ctni. Sydänkohtauksen havaitsemiseen käytettävien testien jatkuva kehittäminen ja parantaminen on tärkeää, sillä potilaan ennusteen kannalta diagnoosin nopeus ja oikeellisuus ovat hyvin merkityksellisiä.
Tyrnimarjoille tyypillisten etyyli-β-d-glukosidin ja L-kvebrakitolin pitoisuuden määritys massaspektrometriaan perustuvalla pikamenetelmällä Marianne Salonen Ohjaajat: FT Jukka-Pekka Suomela, FT Baoru Yang ja prof. Heikki Kallio ELINTARVIKEKEMIA Tyrnimarjoista on viime aikoina tunnistettu sokerit etyyli-β-d-glukosidi ja L- kvebrakitoli. Työssä selvitettiin, että on mahdollista kehittää ja optimoida suorasyöttömassaspektrometriaan (MS) perustuva pikamenetelmä etyyli-β-dglukosidin ja L-kvebrakitolin kvantitoimiseksi. Kyseisiä yhdisteitä on perinteisesti analysoitu kromatografisella menetelmällä. Pikamenetelmän kehityksen tavoitteena oli välttää kromatografiseen menetelmään liittyvää näytteen esikäsittelyä. Tyrnimehunäytteen analysoimiseksi pikamenetelmällä näytettä piti laimentaa ja suodattaa, mikä oli kuitenkin nopeaa. Metyyli-inositoli vaikuttaa mahdollisesti kasvin osmoosin estämiseen tarvittavaan paineeseen ja kylmänkestävyyteen. Metyyli-inositolilla ja L- kvebrakitolilla saattaa olla hyödyllinen vaikutus myös ihmiselle. Puhtaan etyyli-β-d-glukosidin vertailunäytteen molekyyli-ioni liittyi yhteen natrium-ionin kanssa, kun näytettä ionisoitiin massaspektrometrissa; ionin vaste vahvistui lisäämällä näytteeseen natriumkloridia ja vaste oli sitä vahvempi mitä väkevämpää näyteliuos oli. Tällä periaatteella voitiin selvittää tyrnimehunäytteen etyyli-β-d-glukosidipitoisuus. L-kvebrakitoli-pitoisuus määritettiin näytteestä samalla periaatteella, mutta seuraamalla L-kvebrakitolin positiivisesti varautuneesta molekyyli-ionista syntynyttä tytärionia käyttämättä natriumkloridia. MS-pikamenetelmällä saatu eri lajikkeiden mehunäytteen etyyli-β-d-glukosidipitoisuus vastasi melko hyvin kromatografiaan perustuvalla menetelmällä saatua tulosta. Pikamenetelmän toimivuus varmistetaan soveltamalla sitä usean eri tyrnilajikkeen mehun analysoimiseen.
Sitrullinaatio voi estää TGFβ:n toiminnan nivelreumassa Kalle Sipilä Ohjaajat: dos. Jarmo Käpylä, prof. Hannu Larjava, prof. Jyrki Heino BIOKEMIA Erikoistyössä selvitettiin, mitä vaikutuksia tietyn kasvutekijämolekyylin, TGFβ:n, sitrullinoitumisella on sen toimintaan. Sitrullinaatiolla tarkoitetaan PAD-entsyymin tekemää kemiallista muutosta molekyylin rakenteeseen. Tulokset viittavaat siihen, että sitrullinaation jälkeen TGFβ ei enää pysty toimimaan normaalisti ja esimerkiksi hillitsemään immuunijärjestelmän tulehdusreaktiota, mikä saattaa johtaa nivelreumassa tulehduksen voimistumiseen. Nivelreumassa tulehdusreaktio kohdistuu elimistön omia rakenteita vastaan eli kyseessä on autoimmuunisairaus. On jo jonkin aikaa tiedetty, että reumapotilaan veren vasta-aineista suuri osa tunnistaa sellaisia nivelen proteiinimolekyylejä, joissa esiintyy sitrulliinia. Viime aikoina tälläisten vasta-aineiden osuutta taudin synnyssä ja etenemisessä on tutkittu paljon. Hyvin vähän kuitenkin tiedetään siitä, mitä vaikutuksia sitrullinaatiolla on itse proteiinimolekyylien toimintaan. Työssä tutkittiin TGFβ:aa, koska se on yksi keskeisimmistä kasvutekijöistä ja sen toiminnan häiriintymisellä on osoitettu olevan huomattavia vaikutuksia mm. yksilönkehitykseen, immuunijärjestelmän toimintaan, syöpään sekä fibroosiin. TGFβ-molekyyli sisältää myös kohtia, joiden on aikaisemmissa tutkimuksissa osoitettu sitrullinoituvan.
Nopeutta verenmyrkytysdiagnostiikkaan Minna Soikkeli Ohjaajat: FM Ulla Karhunen ja prof. Tero Soukka MOLEKULAARINEN BIOTEKNIIKKA JA DIAGNOSTIIKKA Erikoistyössä rakennettiin esimerkiksi verenmyrkytysdiagnostiikkaan sovellettavissa oleva mallimääritys, jolla taudinaiheuttaja voitaisiin tunnistaa tällä hetkellä käytössä olevia menetelmiä nopeammin. Verenmyrkytyksessä verenkiertoon on päässyt jokin elimistölle vaarallinen eliö kuten bakteeri. Maailmanlaajuisesti vakavaan verenmyrkytykseen menehtyy päivittäin arviolta 1400 ihmistä. Toipumisen edellytyksenä on nopea taudinaiheuttajan selvittäminen ja oikean antibioottilääkityksen aloittaminen. Vaikka nopeampia diagnostisia menetelmiä taudinaiheuttajan selvittämiseksi kehitellään kaiken aikaa, käytetään usein yhä veriviljelyyn perustuvaa määritystä. Veriviljelyssä verinäytteen bakteerien annetaan lisääntyä jopa useita vuorokausia ennen kuin taudinaiheuttajan tunnistaminen on mahdollista, minkä vuoksi veriviljely on diagnostisena menetelmänä hidas. Työssä taudinaiheuttajien havaitsemisessa hyödynnettiin uutta teknologiaa, joka mahdollistaa jokaiselle eliölajille tyypillisen perimäaineksen eli DNA:n spesifisen tunnistuksen entistä tarkemmin. Tätä teknologiaa käyttäen osoitettiin neljän erilaisen bakteeri-dna:n tunnistamisen samasta reaktioastiasta olevan mahdollista.
Synteettiset vasta-ainekirjastot vihdoin paremmuusjärjestykseen LuK Markku Syrjänpää Ohjaajat: FM Tuomas Huovinen ja FT Urpo Lamminmäki MOLEKULAARINEN BIOTEKNIIKKA JA DIAGNOSTIIKKA Viruksien lisääntymistä hyväksikäyttävät keinotekoiset vasta-ainekirjastot asetettiin paremmuusjärjestykseen vertailemalla niitä todellisessa käyttötarkoituksessaan. Saadut tulokset auttavat uusien diagnostisten työkalujen luomisessa, sillä vasta-ainekirjastoista osataan nyt käyttää sopivinta mahdollista. Vasta-aineet ovat runsaassa käytössä lääketieteellisessä diagnostiikassa, ja vasta-ainekirjastoilla pystytään vastaamaan monimutkaistuviin lääketieteellisiin vaatimuksiin. Tutkimuksessa eri vasta-ainekirjastoja vertailtiin kahden eri molekyyliluokan tunnistamisessa. Tuloksien perusteella voidaan valita paras kirjasto kummallekkin luokalle, ja siten parantaa mahdollisuuksia tuottaa onnistunut vasta-aine diagnostiseen käyttöön. Lisäksi tutkimuksesta saatiin suuntimia mahdollisten uusien kirjastojen luomiseksi.
Reaktiivisten happilajien merkitys autoimmuunitautien synnyssä Eija Tuominen Ohjaaja: FT Outi Sareila BIOKEMIA Erikoistyössä havaittiin vetyperoksidin vaikuttavan immuunipuolustuksen T- solujen LAT-proteiiniin. LAT on solukalvon proteiini, jolla on merkittävä rooli T-solun aktivoitumisessa. Vetyperoksidikäsittelyjen seurauksena LAT:a irtautui solukalvosta, joten reaktiiviset happilajit voivat siis vaikuttaa LAT-proteiinin välityksellä T-solun aktivoitumiseen ja säädellä T-soluvasteita tulehduksessa. Nivelreuma on yleisin tulehduksellinen nivelsairaus. Taudin aiheuttajia ei tunneta tarkasti, mutta se kuuluu niin sanottuihin autoimmuunitauteihin, joissa elimistön immuunipuolustus reagoi omaa kudosta vastaan. Paikalle kertyneiden tulehdussolujen toiminnan seurauksena nivelrakenne saattaa lopulta tuhoutua, ja nivelen toimintakyky heikentyä. Tulehduspaikalla esiintyy myös runsaasti reaktiivisia happilajeja, jonka takia niiden on aina uskottu olevan tulehdusta voimistavia. Reaktiivisten happilajien havaittiin kuitenkin tässä työssä pieninä määrinä vaikuttavan T-solun signalointiteihin ja ne saattavat siten hillitä T-solujen liiallista aktivoitumista nivelreumassa. Tutkimustulokset auttavat osaltaan ymmärtämään reaktiivisten happilajien moninaista merkitystä autoimmuunitaudeissa.
Tavoitteena tehokkaampi levypinnoitusprosessi Päivi Turta Ohjaajat: FM Johanna Mäkeläinen PerkinElmer Turku Site (Wallac Oy) FT Lasse Välimaa, Turun Yliopisto, Biotekniikka BIOTEKNIIKKA DI Työn tarkoituksena oli Wallac Oy:n levypinnoitusprosessin tehostaminen ja läpimenoajan lyhentäminen kolmen eri tuotteen osalta. Tuotteita käytetään vastasyntyneiden seulontaan tarkoitetuissa diagnostisissa määrityksissä. Työn tulokset osoittivat, että prosessin läpimenoaikaa pystytään kahdella tuotteista lyhentämään nykyisestä noin 56 tunnista noin 32 tuntiin tuotteiden laadun heikentymättä merkittävästi. Yhdellä tuotteista prosessia voidaan tehostaa myös eräkokoa kasvattamalla, mikä oli yksi työn aikana tutkituista asioista. Tutkimusten mukaan myös automaatiota pystytään valmistuksessa lisäämään vähentämällä levyjen manuaalisen käsittelyn tarvetta eri prosessivaiheiden välillä. Levyjen säilyttäminen automaatiota tukevalla tavalla ei vaikuttanut tuotettavien tuotteiden laatuun tai toimivuuteen. Työssä tutkitut tuotteet olivat synnynnäisen kilpirauhasen vajaatoiminnan, kystisen fibroosin sekä synnynnäisen lisämunuaisten liikakasvun seulonnassa käytettäviä määritysreagensseja, tarkemmin eri vasta-aineilla päällystettyjä mikrotiitterilevyjä. Levyt ovat yksi reagenssikitin komponenteista. Levyjen laatua ja toimivuutta arvioitiin vertaamalla niiden tasalaatuisuutta nykyisellä tavalla tuotettuihin levyihin immunologisessa määrityksessä. Levyillä suoritettiin myös testausta potilasnäytteillä ja potilasnäytteen kaltaisilla kontrolleilla, jotta voitiin varmistua siitä, että muutokset valmistusprosessissa eivät vaikuta diagnostisissa määrityksissä saataviin tuloksiin. Toteutuessaan työssä tutkitut muutokset lisäävät levypinnoitusprosessin tuottavuutta ja joustavuutta. Työn tulokset voivat myös rohkaista tutkimaan samankaltaisten muutosten toteutusmahdollisuuksia muilla Wallac Oy:n levypinnoitusprosessin tuotteilla. Automaatiota lisäämällä pystytään alentamaan tuotantokustannuksia ja kasvattamaan tuotantokapasiteettia. Muutoksilla voidaan siten parantaa kilpailukykyä alati kiristyvien tuottavuusja taloudellisuusvaatimusten keskellä.
Molekulaarisen moottorin mekaniikkaa: uusi menetelmä RNApolymeraasin liikkeen tutkimiseen Matti Turtola Ohjaajat: FT Anssi Malinen, FT Georgi Belogurov BIOKEMIA RNA-polymeraasi on monimutkainen molekyylikone, jonka toimintamekanismi ymmärretään vain osittain. Mekanismin tutkimisen haasteena on mittakaava: yhden reaktiosyklin aikana proteiini synnyttää noin 30 pikonewtonin voiman, jolla se liikkuu 0.34 nanometriä 10-50 millisekunnissa. Erikoistyössä kehitimme menetelmän, jolla RNA-polymeraasin katalysoimassa reaktiossa syntyvän sivutuotteen, pyrofosfaatin, irtoamisnopeus voitiin selvittää. Saimme selville, että pyrofosfaatin irtoaminen on kytkeytynyt RNApolymeraasin liikkeeseen. RNA-polymeraasi on kaikissa soluissa välttämätön entsyymi, jonka tehtävänä on DNA:n geneettisen informaation lukeminen. Geenien luennan aikana RNApolymeraasi liikkuu DNA:ta pitkin ja avaa kaksoisjuosteen. Entsyymi rakentaa toista juostetta vasten RNA-ketjun, joka toimii ohjeena esimerkiksi proteiinien synteesissä. Geenien ilmenemistä säätelee suuri joukko proteiineja, joista osa joko tehostaa tai estää RNA-polymeraasin liikkumista. Toisaalta esimerkiksi tuberkuloosin hoidossa käytettävä antibiootti estää bakteerin RNApolymeraasin toiminnan. Geenien säätelyn ymmärtämiseksi on tärkeää tietää, miten liikkumisen mahdollistava sisäänrakennettu molekyylikoneisto toimii RNA-polymeraasissa. Mekanismin yksityiskohtainen tuntemus mahdollistaa myös uusien antibioottien suunnittelun.
ErbB4 muuttaa solujen kykyä liikkua Aki Vartiainen Ohjaajat: FM Ilkka Paatero ja prof. Klaus Elenius BIOKEMIA Tutkimuksessa on saatu viitteitä siitä, että solukalvolla sijaitseva reseptori ErbB4 vaikuttaa solujen kykyyn liikkua. Sen ylituotto vaikuttaa Slugsäätelytekijään, joka on tärkeä geenien solujen liikkumiskyvyn säätelyssä. ErbB4:n solun ulko- ja sisäpuoleisilla osilla on vaihtoehtoisia muotoja ja eri muodot vaikuttavat sen toimintaan. Kiinnostuksen kohteena on miten sen eri muodot vaikuttavat EMT:on. Epiteeli-mesenkyymi -transitio (EMT) tarkoittaa muutosta, jossa eliön pintasolut muuttuvat ja saavat kyvyn liikkua. Se on osa eläinten normaalia toimintaa kuten varhaista yksilönkehitystä, elinten muodostumista ja haavojen parantumista. Myös syövän oletetaan noudattavan EMT-mallia muodostaessaan etäpesäkkeitä ja siksi se on erittäin tärkeä tutkimuksen kohde. EMT:ssä solu menettää polariteettinsa ja sidokset viereisiin soluihin.