Broom kan worden toegevoegd aan het lijstje sporenelementen die essentieel zijn voor dierlijk leven, en waar je als mens een tekort aan kunt hebben. Het katalyseert namelijk een vitale binding tussen collageenmoleculen, schrijven onderzoekers van Vanderbilt University (VS) in het tijdschrift Cell.

Daarmee is broom element nummer 28 op dat lijstje.

De publicatie draait om sulfilimine-crosslinks, dubbele bindingen tussen een zwavel- en een stikstofkern. In de biochemie lijken zulke bindingen maar op één plek voor te komen, namelijk tussen collageen 4-eiwitmoleculen die samen het skelet vormen van het basaal membraan. Met andere woorden: ze zijn onontbeerlijk om weefsel een zekere stevigheid mee te geven.

De vorming van die sulfiliminebindingen wordt gekatalyseerd door een enzym genaamd peroxidasine. En het nieuws is dat dat enzym hierbij niet zonder bromide-ionen (Br^-) kan.

Bekend was al dat peroxidasine in staat is om Br- om te zetten in waterstofhypobromiet (HOBr). Maar het zet met net zo veel gemak chloride om in HOCl. En in de natuur is zó veel meer chloor aanwezig dan broom, dat algemeen werd aangenomen dat die laatste reactie wel de bedoeling zou zijn.

Dat blijkt dus niet te kloppen. Billy Hudson en collega’s kweekten fruitvliegjes in een omgeving waar ze heel zorgvuldig alle Br^- uit hadden geëlimineerd. Die vertoonden dezelfde symptomen als gemodificeerde soortgenoten met een peroxidasinetekort, en gingen daar uiteindelijk aan dood.

Verder onderzoek leerde dat Br^- de crosslinkvorming minstens 50.000 keer efficiënter katalyseert dan Cl^-. Dat lijkt iets te maken te hebben met energieniveaus van concurrerende reacties. De cofactor reageert met een zwavelkern in het aminozuur methionine (op plaats 93 in de collageenketen) tot een bromo- of chlorosulfoniumintermediair. Het verschil is dat bromosulfonium bij voorkeur reageert met de NH₂-groep van hydroxylysine, op plaats 211 van een andere collageenketen. Chlorosulfonium daarentegen reageert liever met een vrij watermolecuul tot methioninesulfoxide, dat geen crosslink meer kan vormen.

Waarmee dus voor het eerst is aangetoond dat niet alleen een teveel aan broom schadelijk is voor de gezondheid, maar ook een tekort. En dat allerlei onbegrepen klinische symptomen achteraf wel aan zo’n broomtekort zullen zijn toe te schrijven. Wordt vervolgd.

bron: Cell, Vanderbilt University