“Het is eigenlijk alsof je kijkt naar een eiwit net voordat het wordt ‘geboren’. Niemand had nog ooit gezien hoe het dan opgevouwen in de chaperonneholte zit”, zegt hoogleraar biochemie Saskia van der Vies van het VU Medisch Centrum in Amsterdam. In samenwerking met de Londense hoogleraar Helen Saibil volgde Van der Vies een vouwingsproces met chaperonneeiwitten – eiwitten die helpen bij het vouwen – met behulp van een elektronenmicroscoop bij zeer lage temperatuur. De resultaten haalden zelfs Nature. Van der Vies: “De meest verrassende observatie is dat het gevouwen eiwit zelf tegen de binnenwand drukt om weer te worden vrijgelaten.”
ORIGAMI
Al jaren werkt de Amsterdamse onderzoeksgroep aan het ophelderen van het vouwingsproces door chaperonneeiwitten. Verreweg de meeste eiwitten van alle organismen zijn namelijk nog niet ‘af’ nadat hun aminozuren in de juiste volgorde aan elkaar zijn gekoppeld. Ze kunnen hun functie pas echt vervullen als ze goed gevouwen zijn. Een verkeerde eiwitvouwing kan dan ook tot ernstige ziektes als alzheimer en parkinson leiden.
Van der Vies: “Het is net origami. De verschillende vouwingsstappen moeten in de juiste volgorde worden gemaakt, en daarvoor zorgen de chaperonnes.” Haar onderzoek richt zich specifiek op één type chaperonne: het GroELGroEScomplex van de E.colibacterie, dat overigens ook in de mitochondriën van onze eigen cellen zit. Deze chaperonne heeft een vouwingsholte, die wordt gevormd door een ring van zeven GroELeiwitmoleculen met daarop een kleinere ring van zeven GroESeiwitten. “De kleine ring vormt het ‘dekseltje’ van de vouwingsholte, dat een essentiële rol speelt bij het vouwproces”, legt Van der Vies uit. “Zodra zo’n dekseltje de holte afsluit waarin het ongevouwen eiwit zich bevindt, verandert de conformatie van de GroELeiwitten. Daardoor wordt de hydrofobe binnenwand van de chaperonne hydrofiel. Het te vouwen eiwit keert vervolgens zijn hydrofobe delen naar binnen en krijgt zo de juiste structuur.”
Het bijzondere aan dit GroELGroESsysteem is dat bacteriofaag T4 in staat is deze chaperonne aan te passen voor eigen gebruik. Het virus maakt een eigen versie van het dekseltje, waardoor een hybride vouwmachine ontstaat. Daarmee vouwt de bacteriofaag zijn eigen manteleiwitten. Met deze ontdekking haalde de groep in 1994 ook al Nature. Dankzij de met de cryoelektronenmicroscoop gemaakte beelden van de hybride chaperonne weten de onderzoekers nu ook dat het T4manteleiwit van binnenuit druk uitoefent op de wand, zodat het wordt vrijgelaten.
Bron: C2W Life Sciences 2, 7 februari 2009
Nog geen opmerkingen