Details van werkingsmechanisme opgehelderd

Voor het eerst is nauwkeurig in beeld gebracht hoe botulinetoxine het zenuwstelsel verlamt. Twee onderzoeksgroepen hebben het werkingsmechanisme onafhankelijk van elkaar achterhaald. Deze week zijn in de online-editie van Nature de resultaten van beide groepen te lezen.

Beide onderzoeksgroepen heben de combinatie van toxine (BoNT/B serotype) en bijbehorende eiwitreceptor (synaptotagmine II) late kristalliseren om er röntgendiffractie-opnamen van te kunnen maken en de 3D-structuur te kunnen analyseren.

Het verschil is dat de groep van Edwin Chapman (University of Wisconsin-Madison, met medewerking van het Scripps Research Institute) het complete toxinemolecuul gebruikte terwijl de groep van Axel Brunger (Stanford, met hulp van de Medizinische Hochschule Hannover) alleen het relevante receptorbindende domein van het toxine meenam.

De analyses laten zien dat het toxine de receptor in een moleculaire houdgreep neemt. Tegelijk bindt het zich aan een suikerhudend lipide (ganglioside) ophet celoppervlak. Beide processen werken onafhankelijk van elkaar maar zijn wel allebei nodig om het toxine zijn ‘werk’ te laten doen. Dat werk bestaat uit het degraderen van signaaleiwitten, waardoor de neuronen niet meer onderling kunnen communiceren.

Interessant is vooral dat het toxine zeer nauwkeurig past op de receptor. Je hoeft maar één aminozuur te veranderen en het werkt niet meer. Volgens de onderzoekers moet het mogelijk zijn om een klein molecuul te vinden dat het proces verstoort en dus beschermt tegen het toxine, zonder dat er veel bijwerkingen hoeven te zijn.

bron: Howard Hughes Medical Institute