Doktorsvörn í lífefnafræði - Jens Guðmundur Hjörleifsson

Doktorsefni: Jens Guðmundur Hjörleifsson

Heiti ritgerðar: Samspil undireininga og áhrif jóna á kuldavirkan alkalískan fosfatasa úr sjávarörverunni Vibrio splendidus (e.Ionic effects on subunit interactions in a cold-active alkaline phosphatase from the marine bacterium Vibrio splendidus)

Andmælendur:
Dr. Tony Collins, lektor við Miðstöð sameinda- og umhverfislíffræði, Háskólanum í Minho, Braga, Portúgal.
Dr. Stjepan Orhanovic, dósent við Raunvísindadeild háskólans í Split, Króatíu.

Leiðbeinandi: Dr. Bjarni Ásgeirsson, prófessor við Raunvísindadeild Háskóla Íslands.

Einnig í doktorsnefnd:
Dr. Magnús Már Kristjánsson, prófessor við Raunvísindadeild Háskóla Íslands.
Dr. Elena Papaleo, dósent við Kaupmannahafnarháskóla og yfirmaður rannsóknarstofu í lífupplýsingafræði við Danish Cancer Society Research Center.

Doktorsvörn stýrir: Dr. Oddur Ingólfsson, prófessor og deildarforseti Raunvísindadeildar Háskóla Íslands.

Ágrip
Fjórða stigs bygging próteina er grunnur alls lífs á jörðinni eins og við þekkjum það. Prótein hafa þróast í átt að stórum komplexum til að hvata flókin efnahvörf, til margvíslegra byggingahlutverka, eða hólfunar. Flest ensím eru virk sem einþátta tvíliður með tvær eins hvarfstöðvar. Hvers vegna svo mörg ensím finnast sem einþátta tvíliður er ekki vel rannsakað. Alkalískur fosfatasi (AP) er módel ensím fyrir hýdrólasa sem eru einþátta tvíliður. Virkni AP er háð tvíliðumyndun og málmjónum í hvarfstöð. Hvers vegna hvarfstöðvarnar hafa ekki hvarfgetu í einliðuforminu er ekki vitað. Rannsóknarefni þessarar doktorsritgerðar var AP úr Vibrio splendidus (VAP) kaldsjávarbakteríu. VAP er eitt hitaóstöðugasta ensím sem þekkist en einnig eitt það virkasta við lág hitastig miðað við sambærileg ensím. Áhersla var lögð á að skýra hlutverk tvíliðumyndunar hjá VAP og áhrif jóna á hvötun og stöðugleika, en einnig að útskýra hvers vegna AP hafa ekki virkar einliður. Þessir þættir eru mjög háðir lausnaaðstæðum. Niðurstöður bentu til þess að við afvirkjun ensímsins verði óafturkræf myndbreyting sem leiðir til óvirkrar tvíliðu. Óvirka tvíliðan var lausbundnari, innihélt allar þrjár málmjónirnar í hvarfstöð en hafði mögulega misst eiginleikann til þess að hvata með svokölluðum “half-of-sites” hvarfgangi. Áhrif jónastyrks voru mikil á virkni og stöðugleika og voru áhrifin háð pH, þar sem afprótónering óþekkts sýruhóp veldur myndbreytingu. Að auki var kannað hlutverk löngu yfirborðlykkjunnar sem einkennir VAP frá flestum AP. Meginhlutverk lykkjunna er að stuðla að stöðugleika hvarfstöðvar en einnig í að halda ákveðinni stífni í lykkjum nálægt virkum hliðarkeðjum.
Niðurstaða vinnu þessarar ritgerðar bendir til þess að meginhlutverk tvíliðunnar sé það tillegg byggingarfríorku sem verður til á snertiflötum einliðanna sem stuðlar bæði að stöðugleika og hvötun, sem ekki eru til staðar í einliðunum.

Um doktorsefnið
Jens er í sambúð með Írisi Kristinsdóttur og eiga þau saman þrjár dætur, Snædísi (fædd 2013) og tvíburasysturnar Heiðbjörtu og Söru Dís (fæddar 2014) .
Jens. lauk BS gráðu í lífefnafræði 2010 og starfaði svo á rannsóknarstofu Ölgerðar Egils Skallagrímssonar til ársins 2012 áður hann fluttist til Stokkhólms í Svíþjóð til að hefja nám í peptíð og próteinefnafræði við Stokkhólms háskóla þar sem hann rannsakaði m.a. hvötunarvirkar DNA kjarnsýrur. Hann lauk MS gráðu árið 2014 og byrjaði í doktorsnámi það sama ár.