24 januari 2007, Embargo tot woensdag 24 januari, 18.00 uur
Schuivende draden vormen celskelet
Onderzoek van fysici en celbiologen heeft aangetoond hoe het inwendige skelet van een gistcel in elkaar wordt gezet. Wetenschappelijk tijdschrift Cell publiceert op 25 januari de resultaten als omslagartikel. Een zwerm van eiwit ´machientjes´ schuift de draden van het skelet langs elkaar. Zo ontstaat symmetrie in de cel en wijzen evenveel draden naar links als naar rechts. Onderzoeker Marcel Janson werkte met een Talentbeurs en Veni-beurs van NWO aan het onderzoek.
Onderzoeker Janson en collega´s uit Philadelphia en Heidelberg bestudeerden hoe de draden, de zogeheten microtubuli, aan elkaar gekoppeld worden om het skelet te maken. Ze keken hierbij naar twee typen eiwitmachientjes die krachten uitoefenen tijdens de bouw van het celskelet. Het ene type, de motor-eiwitten, zijn in staat om draden langs elkaar te laten schuiven. Het andere type eiwit maakt dwarsverbindingen tussen de draden. Hierdoor werkt het eiwit als een rem op het transport. De onderzoekers lieten zien dat het celskelet in gist met de twee typen machines in elkaar kan worden gezet.
*** Computermodel ***
Eerst bekeken de onderzoekers waar de motor- en rem-eiwitten in de cel zitten. Ze vonden de motor-eiwitten alleen op de uiteinden van skeletdraden. De rem-eiwitten zaten tussen de draden in. Hierna haalden de onderzoekers de rem-eiwitten uit de cel om hun eigenschappen verder te bestuderen. Rem-eiwitten bleken alleen draden met een tegenovergestelde richting aan elkaar te koppelen. Dus een draad die naar links wijst, zit dan vast aan een draad die naar rechts wijst. Met de informatie over de eigenschappen van de eiwitten maakten de onderzoekers een computermodel van het skelet met eiwitten. In het model bleken alle draden naar het dichtstbijzijnde uiteinde van de cel te wijzen, net als in de echte gist cel. Aan het uiteinde van de cel geven de draden aan waar celgroei plaats moet vinden.
*** Treinwagonnetjes ***
Elke cel in het lichaam heeft een skelet van stevige eiwitdraden. Dit skelet is nodig voor stevigheid van de cel. Het skelet is niet stug en niet vast van vorm, maar verandert continu. Bovendien hebben de draden een richting. De flexibiliteit en richting van het skelet zijn nodig voor het transport van stoffen door de cel. Stoffen worden met behulp van weer andere eiwitmachines vervoerd over de draden van het skelet. Het zijn een soort treinwagonnetjes die de draden als spoor gebruiken. De richting van de draden bepaalt de richting van het transport.
*** Celdeling ***
Het celskelet is ook van belang tijdens de celdeling. Een vergelijkbaar soort eiwitmachines als die Janson vond, schuift tijdens de celdeling draden langs elkaar om chromosomen te verplaatsen. Dit zorgt ervoor dat bij de deling de chromosomen eerlijk verdeeld worden over de nieuwe cellen. Als deze verschuiving van chromosomen niet goed gebeurt, kan een cel niet goed delen. Het onderzoek aan gist geeft inzicht in het krachtenspel tussen eiwitdraden tijdens de celdeling. Nieuwe farmaceutische stoffen die de werking van de eiwitmachines beïnvloeden worden ontwikkeld. Hiermee kan via het celskelet het snelle delen van kankercellen worden afgeremd.
---
Noot voor de redactie,
Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek