Er bestaan maar zo’n 1.000 structureel verschillende eiwit/eiwitinterfaces, terwijl er miljoenen verschillende eiwitten bestaan. Geen wonder dus dat sommige van die eiwitten zich aan een hele reeks andere eiwitten kunnen binden, zo schrijven Mu Gao en Jeffrey Skolnick (Georgia Institute of Technology) in PNAS.

De auteurs zijn zelf verbaasd over de beperkte omvang van hun ‘bibliotheek’ van mogelijke interfaces, maar ze zijn er van overtuigd dat hij zo goed als compleet is.

Dát het er maar zo weinig zijn, lijkt te komen doordat eiwitten zich vooral aan elkaar binden via waterstofbruggen en andere fysische effecten. Wat er dan toe doet is het patroon van de aanhechtingspunten voor die bindingen, en niet de exacte eiwitstructuur die onder dat patroon schuil gaat. Met andere woorden: twee eiwitten met totaal verschillende driedimensionele structuren kunnen een identieke interface vertonen.

Meestal blijken die interfaces bovendien zo goed als vlak te zijn: de losse eiwitten zijn misschien wel een beetje bolvormig, maar bij het koppelen worden ze plat gedrukt. Van een ‘puzzelstructuur’ waarbij de vormen van twee eiwitten precies op elkaar moeten aansluiten, is dus geen sprake.

De auteurs komen tot die conclusie na bestudering van een groot aantal bestaande eiwitten op de computer. Ook hebben ze simulaties gedaan met niet-bestaande eiwitstructuren die ze op diezelfde computer opbouwden uit willekeurige aminozuren. Telkens kwamen ze daarbij op interfaces uit die ze al eerder hadden zien langskomen.

De volgende vraag is hoe het kan dat eiwitten in een levende cel zich tóch altijd weer aan de juiste collega weten te binden, terwijl het bindingsmechanisme helemaal niet selectief is. Skolnick vergelijkt het met een drukbezocht feestje waarbij iedereen gekleed gaat in vliegenpapier: “How do you reach the person you want to meet when you are sticking to people you don’t want to interact with?”

Naar het antwoord is hij nog aan het zoeken.

bron: GeorgiaTech