Wil je een synthetische cel maken, dan zul je een manier moeten vinden om die cel uiteindelijk ook te delen. Dat doen natuurlijke cellen immers aan de lopende band. Nicola De Franceschi, Cees Dekker en collega’s van de TU Delft hebben een stapje in die richting gezet door te kijken hoe een bacterieel eiwit, dynamine A (DynA), liposomen met een haltervorm helpt om de membranen van binnenuit half of helemaal te delen.

De onderzoekers gebruikten een speciale methode (synthetic membrane shaper) om liposomen te maken die lineair aan elkaar zitten met een kleine open ‘hals’, waardoor de liposomen als een halter zijn vormgegeven. Ze labelden de lipiden – die een dubbele laag vormden – met fluorescente stoffen en bekeken de processen met fluorescentiemicroscopie en fluorescence recovery after photobleaching (FRAP). Zo bleek dat DynA zich verzamelt in de membraanhals (binnenin de liposomen) en vanaf daar de halve of volledige deling katalyseert. Die functie was voor dat eiwit nog niet eerder gezien.

DynA-eiwitten lijken met een fysieke interactie met de membraanhals de wanden van de hals naar elkaar toe te trekken, wat eerst tot een hemi-scission leidt tot het moment dat de liposomen los van elkaar komen en de deling compleet is. Dekker en collega’s zien veel voordelen van dit eiwit als deelmachine. Andere deelmachines zoals het ESCRT-III-complex bestaan uit meerdere componenten die goed op elkaar aan moeten sluiten en zijn dus lastiger in te zetten dan DynA, dat maar uit één component bestaat. Een ander voordeel aan DynA is dat het die halve deling (hemi-scission) visualiseert, wat je dus een beter beeld geeft van hoe die liposomen eruit zien. Bij ESCRT-III-complex duurt die fase waarschijnlijk te kort om waar te nemen.

De Franceschi, N. et al. (2023) Nat. Nanotechnol., DOI: 10.1038/s41565-023-01510-3