091- Bacterie-eiwitten produceren waterafstotende 'teflon'laag
Datum: 15 juli 2003
Door een waterafstotende laag te produceren weet de bodembacterie
Streptomyces coelicolor vanuit het water te ontsnappen en de lucht in
te groeien. De Groningse bioloog Dennis Claessen ontdekte acht
eiwitten die voor die productie verantwoordelijk zijn en noemde ze
'chaplins'. Een artikel over Claessens onderzoeksresultaten wordt op
15 juli 2003 gepubliceerd in het Amerikaanse tijdschrift Genes &
Development.
Het bijzondere aan de ontdekte chaplins is de vinding dat deze
eiwitten amyloïd-achtige eiwitten zijn. Van amyloïden zijn momenteel
vooral negatieve werkingsmechanismen bekend: een oorzaak van de ziekte
van Alzheimer is bijvoorbeeld het ophopen van dergelijke
amyloïd-eiwitten. Hoewel het niet het onderzoeksdoel van promovendus
Claessen is, verwachten hij en zijn promotor Dijkhuizen dat de
chaplins wellicht als model kunnen dienen in medisch onderzoek naar
het voorkómen van die opeenhoping bij de ziekte van Alzheimer.
Diabetici
"Claessens onderzoek valt binnen een door de Nederlandse overheid
gesubsidieerd project", vertelt professor Dijkhuizen, "Dit EET-project
-Economie, Ecologie en Technologie- zoekt naar een milieuvriendelijke
verfcoating voor schepen zodat algen of zeepokken zich niet kunnen
hechten. Want daarvan wordt een schip trager, en verbruikt meer
brandstof. Vooralsnog is het niet mogelijk om de nieuw ontdekte
eiwitten te produceren in hoeveelheden die groot genoeg zijn voor een
hele scheepswand. Op kleinere schaal zal een toepassing sneller
haalbaar zijn, bijvoorbeeld voor biosensoren, zoals een meter voor het
suikergehalte bij diabetici."
Prettige boslucht
De bacterie uit het onderzoek, Streptomyces coelicolor, komt voor in
natte bosgrond en is medeverantwoordelijk voor de prettige boslucht.
Verder worden deze en verwante bacteriën gebruikt bij de productie van
talloze antibiotica. De waterafstotende laag die bepaalde
bacterie-eiwitten blijken te produceren is een nieuwe gunstige
eigenschap van Streptomyces coelicolor. De naam chaplins, bedacht door
de promovendus, is een acroniem van coelicolor hydrophobic aerial
proteins.
Oppervlaktespanning
"Als onderdeel van haar levenscyclus vormt de bacterie draden (hyfen)
in de lucht die zich tot sporen ontwikkelen die dit organisme gebruikt
voor de ongeslachtelijke voortplanting ", legt Dijkhuizen uit, "Om uit
de natte bosgrond de lucht in te groeien, moet eerst de
oppervlaktespanning op de grenslaag water-lucht worden doorbroken. Het
was onbekend hoe dat kon, maar naar nu blijkt zorgt de uitscheiding
van hydrofobe -ofwel waterafstotende- chaplins voor een verlaging van
de oppervlaktespanning. Vervolgens wordt de hyfe, die de lucht
ingroeit, bedekt met hydrofobe eiwitten en kan het
voortplantingsproces verder gaan."
Massaspectrometer
De promovendus ontdekte de chaplins bij toeval in zijn onderzoek naar
andere oppervlakte-eiwitten van Streptomyces coelicolor, de Rodlins.
Met behulp van de massaspectrometer ontdekte hij de aparte eiwitten
naast de Rodlins. Uit verder onderzoek bleek dat 'mutante' bacteriën,
waarin de genen voor chaplins stuk gemaakt zijn, inderdaad de lucht
niet in kunnen groeien. Het toevoegen van chaplin eiwitten herstelt
die mogelijkheid vervolgens weer.
Toevallig
Tegelijkertijd en onafhankelijk van Claessens onderzoek, ontdekte
toevalligerwijs ook een Engelse onderzoekersgroep het bestaan van de
waterafstotende eiwitten en hun rol in de vorming van luchthyfen door
de grondbacterie. Hun artikel (Elliot et al.) verschijnt naast dat van
Claessen in Genes & Development.
Noot voor de pers
Voor nadere informatie:
* drs. D. Claessen, tel. (050)363 21 60/21 50,
e-mail::d.claessen@biol.rug.nl (werk)
* prof.dr. L. Dijkhuizen, tel. (050)363 21 53/21 50,
e-mail:l.dijkhuizen@biol.rug.nl (werk)
Een Engelstalig persbericht is te vinden op:
www.eurekalert.org/pubnews.php
Rijksuniversiteit Groningen