De buitenste eiwitlaag van bacteriën heeft niet alleen de functie van een middeleeuwse maliënkolder maar ziet er ook echt een beetje zo uit. Dat melden onderzoekers van de Vrije Universiteit Brussel die, met Britse en Franse hulp, zo’n eiwit voor het eerst met atomaire resolutie in beeld hebben weten te krijgen.

In Nature presenteerden ze zondag de eerste plaatjes van deze zogeheten S-laag.

Het voor de hand liggende probleem met dit soort eiwitten is dat ze geheel vanzelf zo’n tweedimensionale S-laag vormen, óók wanneer je een veel dikker driedimensionaal kristal nodig hebt om röntgenkristallografie mee te bedrijven.

De onderzoekers hebben echter een manier gevonden om toch zo’n 3D-kristal in handen te krijgen. De truc blijkt te zijn om zogeheten nanobodies, antilichamen uit het afweersysteem van een lama, te gebruiken als chaperonne-eiwitten.

Uit röntgenopnamen van zo’n kristal was de 3D-structuur van de losse eiwitcomponenten te reconstrueren. Door die te combineren met cryo-elektronenmicroscopiebeelden, wisten de onderzoekers uit te vissen hoe de complete maliënkolder in elkaar zit.

Om te beginnen hebben ze zo de S-laag onderzocht van Geobacillus stearothermophilus, een onschuldige bodembacterie. De laag blijkt zowel sterk als flexibel te zijn, en er zitten gaten in die precies groot genoeg zijn om voedingsstoffen en metabolieten door te laten.

Nu bekend is hoe het moet, is de volgende stap om ook de S-lagen in kaart te brengen van pathogenen zoals C.difficile en B.anthraci. Bekend is dat die anders samengesteld moeten zijn, maar de onderzoekers verwachten dat het basis-maliënkolder-idee wel hetzelfde zal werken. Met een beetje geluk brengt het onderzoek zwakke plekken in het pantser aan het licht waar je antibiotica of vaccins op kunt loslaten.

In het artikel wordt trouwens ook al hardop gefilosofeerd over de mogelijkheid om elementen van dit zelfassemblageproces te verwerken in coatings.

bron: BBSRC, VIB