Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek
Blind date voor eiwitten
24 december 2009
Encounter complex belangrijker dan gedacht
Veel eiwitten hebben geen functie op zichzelf, maar maken onderdeel
uit van eiwitcomplexen. Viciwinnaar Marcellus Ubbink heeft voor het
eerst een belangrijke stap in de vorming van die complexen kunnen
meten. Vóór de vorming van het definitieve complex, bevinden twee
eiwitten zich eerst in een encounter complex. Dan tasten ze elkaar af
zoals bij een blind date. En die blind date blijkt bij sommige
eiwitten veel langer te duren dan eerder gedacht. De resultaten van
het onderzoek werden onlangs gepubliceerd in het Journal of the
American Chemical Society.
Marcellus Ubbink en zijn collega's onderzochten het encounter complex
van twee eiwitten: cytochroom c peroxidase en cytochroom c. Dergelijke
eiwitten komen veel voor in planten en bacteriën, maar ook in het
menselijk lichaam. In het encounter complex draaien de twee eiwitten
als in een paringsdans om elkaar heen. Zij zoeken dan naar een
specifieke bindingsplaats om elektronen over te kunnen dragen. Tot nu
toe ging men er van uit dat zo'n paringsdans maar een of twee procent
van de tijd aanwezig is. Maar Ubbink ontdekte dat deze eiwitten wel
dertig procent van de tijd met hun blind date bezig zijn.
Oppervlakkige indruk
Ubbink bracht op tien plaatsen op het oppervlak van cytochroom c
peroxidase labels aan. Zodra cytochroom c bij zijn partner in de buurt
kwam, veranderde het zogeheten NMR-spectrum van dat eiwit. Dan
verandert de draaiing van de kernen in de atomen in het eiwit. Zo kon
Ubbink meten welke stukjes van cytochroom c peroxidase tijdens de
blind date werden bezocht door cytochroom c. Cytochroom c bleek maar
vijftien procent van het andere eiwit te bekijken.
Uit het onderzoek van Ubbink bleek dat de eiwitten door positieve en
negatieve ladingen op de eiwitten al in een goede positie worden
gebracht om samen makkelijk een eiwitcomplex te kunnen vormen. Met
behulp van computersimulaties kon hij daarna ook de mogelijke posities
nabootsen.
Snel weer uit elkaar
Dankzij de elektrostatische kracht konden de twee eiwitten hun
paringsdans lang volhouden, maar ze kunnen ook weer snel uit elkaar
gaan, zoals wel vaker bij blind dates. Dit heeft vermoedelijk te maken
met de biologische functie van het encounter complex. Zo'n complex
moet namelijk ergens een elektron opnemen en het op een andere plek
weer afgeven.
Marcellus Ubbink kreeg in 2008 een Vici uit de Vernieuwingsimpuls van
NWO. Met deze subsidie kan hij het baanbrekende onderzoek naar
eiwitten voortzetten dat hij eerder al startte met behulp van een
Vidisubsidie. Eiwitten vormen de basis van oneindig veel processen,
maar de werking van eiwitten is nog altijd grotendeels onduidelijk.
Ubbink hoopt dat met zijn onderzoek te ontrafelen.
NWO
NWO is dé nationale wetenschapsfinancier en heeft tot taak het
wetenschappelijke onderzoek in Nederland te laten excelleren via
nationale competitie. Jaarlijks geeft NWO ruim 700 miljoen euro uit
aan subsidies voor toponderzoek en toponderzoekers, vernieuwende
instrumenten en apparatuur, en aan instituten waar toponderzoek wordt
bedreven. NWO financiert het onderzoek van ruim 5300 getalenteerde
wetenschappers aan universiteiten en instellingen. Selectie door
middel van peer review is in handen van onafhankelijke deskundigen.
NWO bevordert de overdracht van kennis naar de maatschappij.
..............................