NY DOKTORGRAD

Enzymer fra varmeelskende mikroorganismer

Runar Stokke disputerer 30. november for PhD-graden ved Universitetet i Bergen med avhandlingen:

”Isocitrate dehydrogenase from extremophiles; Molecular adaptations to high temperatures”

Levende organismer fordeles i tre hovedgrener; eukaryoter, bakterier og arkeer, der bakterier og arkeer er prokaryote mikroorganismer. Dyr og planter er eksempler på eukaryoter, mens E. coli er et eksempel på en bakterie. Arkeer finnes ofte i miljøer med ekstreme fysiske og kjemiske betingelser; som høy eller lav temperatur, høyt saltinnhold, høyt trykk og ekstreme pH-verdier. Organismer funnet under slike betingelser kalles ekstremofiler. Mikroorganismer kan leve i et bredt temperaturspekter, helt fra -20 °C til +121 °C.

I Runar Stokkes PhD-avhandling har fokuset vært på varmeelskende mikroorganismer (hypertermofile) som lever ved temperaturer opp mot 100 °C. Siden temperatur påvirker de fleste forbindelser og prosesser i en celle er de varmeelskende mikroorganismene avhengig av å beskytte cellens innhold mot den ødeleggende effekten av høy temperatur. Enzymene fra varmeelskende mikroorganismer er derfor gode modellsystemer for å forstå de ulike mekanismene som ligger bak den høye stabiliteten. En forståelse av hvilke krefter som innvirker i enzymers stabilitet kan i sin tur benyttes i industrielle prosesser og ikke minst innen medisin og farmasøytisk industri.

Enzymet isocitrat dehydrogenase (IDH) ble valgt som modellenzym siden det tilhører en godt karakterisert enzymfamilie og er tilstede i de fleste organismer. I dette arbeidet er IDHer fra ulike hypertermofile mikroorganismer blitt renset og karakterisert med hensyn på varmestabilitet og 3-dimensjonal strukturer. Resultatene viser at IDH representerer en enzymfamilie hvor de varmeelskende medlemmene innehar både unike og konserverte molekylære mekanismer som beskytter enzymet mot den høye temperaturen. En mutasjonsstudie på den mest stabile IDH, som ikke ødelegges før ved 109.9 °C, viste at en disulfidbro, samt store nettverk av sammenkoblete positivt og negativt ladete aminosyrer, spiller nøkkelroller for varmestabilisering. Arbeidet har bidratt til en bedre forståelse av hvordan mikroorganismer er tilpasset et liv ved ekstremt høye temperaturer.

Personalia:
Runar Stokke er født i 1976 og oppvokst i Ålesund. Etter å ha tatt biologi grunnfag ved Høgskolen i Ålesund (1997-98) fortsatte han studiene ved Universitetet i Bergen der han ble utdannet som cand.scient i mikrobiologi april 2003 ved Institutt for mikrobiologi. I mai 2003 ble han ansatt ved Institutt for biologi, Universitetet i Bergen, som PhD-stipendiat på prosjektet ”Molekylære adaptasjoner til ekstreme temperaturer” finansiert av Norges forskningsråd.

Tidspunkt og sted for disputasen:
30.11.2006, kl. 10:15, Aud. 101, Jahnebakken 5

Kontaktpersoner:
Runar Stokke, tlf. 55 58 83 75, epost: runar.stokke@bio.uib.no
Formidlingsavdelingen v/ mediekontakt Monika Sandnesmo, tlf. 55 58 91 70 (a), e-post: monika.sandnesmo@form.uib.no

Avhandlingen kan lånes på Det matematisk-naturvitenskapelige fakultetsbibliotek. Avhandlingen er elektronisk tilgjengelig her: http://hdl.handle.net/1956/2119
For kjøp/bestilling av avhandlingen kontakt kandidaten direkte.