Een methode om cellen op commando onnatuurlijke aminozuren te laten inbouwen in hun eiwitten, laat voor het eerst precies zien wat ze op een gegeven moment aan het maken zijn. Dat melden Duitse en Amerikaanse onderzoekers in ACS Chemical Biology.

Dat van die onnatuurlijke aminozuren hadde ze 3 jaar geleden al onder de knie. In Nature Chemical Biology beschreven ze toen een manier om een tRNA synthetase-enzym zo te wijzigen dat het geen methionine meer aan zijn transfer-RNA hangt maar azido-norleucine. Dat azidonorleucine wordt daarna keurig in eiwitten ingebouwd.

En aangezien geen enkel natuurlijk aminozuur over een azidogroep beschikt, kun je de eiwitten met azidonorleucine eenvoudig zichtbaar maken en/of afscheiden met behulp van een reagens dat alleen met azidogroepen reageert.

De nieuwste uitvinding is om het gemodificeerde tRNA-synthetasegen te monteren achter een promoter die reageert op een uitwendige prikkel, bijvoorbeeld oxidatieve stress. Dat betekent dus dat de inbouw van azidonorleucine pas start op het moment dat het DNA vrije radicalen tegenkomt. En dan kun je dus precies zien welke andere genen tot expressie komen: in de eiwitten die vóór die tijd zijn geproduceerd, zit immers geen azidonorleucine.

De onderzoekers hebben het geprobeerd met een E.coli-kweekje dat ze in de stress joegen met het landbouwgif paraquat. Na 15 minuten braken ze de cellen open, isoleerden ze de eiwitten en behandelden ze die met een kleurstof die zich aan azidogroepen hecht. Inderdaad: hoe meer paraquat, hoe meer kleur.

De volgende stap is om in plaats van die kleurstof een molecuul te nemen dat als ‘handvat’ kan dienen om de geazidonorleucineerde eiwitten uit de oplossing te trekken en te analyseren.

Interessant is trouwens ook om te kijken hoe lang het eigenlijk duurt eer zo’n cel zich realiseert dat door die azidonorleucine geen enkel eiwit zich meer correct vouwt.

bron: C&EN