Het synthetische wondereiwit LOCKR (afb: UW)

Onderzoekers van de universiteit van Californië in San Fransisco en van de universiteit van Washington hebben een eiwit ontworpen en gesynthetiseerd, LOCKR gedoopt, waarmee processen in een cel kunnen sturen zoals de genexpressie. LOCKR staat voor de onmogelijke uitdrukking Latching, Orthogonal Cage/Key pRotein (oftewel: vergrendeling, orthogonaal kooi/sleuteleiwit; duidelijk?). LOCKR zou het eerste ontworpen biologische instrument zijn
Het onderzoek werd geleid door eiwitontwerper David Baker van de universiteit van (de staat) Washington en systeembiologe Hana El Samadvan de UCSF. De onderzoekers toonden aan dat de ‘moleculaire schakelaar’ in staat is de genexpressie te veranderen van een cel (welke genen zijn actief en hoe actief), het celverkeer om te leggen, bepaalde eiwitten (te laten) af te breken en de wisselwerking tussen eiwitten te sturen.
Met LOCKR waren ze in staat nieuwe biologische circuits te bouwen die zich gedragen als sensoren. Deze ‘circuits’ detecteren bepaalde omstandigheden in en buiten de cel waarop die reageren. Dat lijkt een beetje op de functie van een thermostaat. Als die moleculaire schakelaars door de cel worden aangemaakt dan meten ze slechts 8 nm (1 nm = 10^-9m).
El Samad: “De mogelijkheid met kunstmatige eiwitten cellen te sturen luidt een nieuw tijdperk in de biologie in, net zoals de geïntegreerde schakelingen dat deden in de computerindustrie. Deze veelzijdige en dynamische biologische schakelaars zou al gauw de deur kunnen openzetten naar een nauwkeurige sturing van het gedrag van levende cellen en, uiteindelijk, onze gezondheid.”

Gist

Met een versie van LOCKRin gistcellen slaagden onderzoekers van de universiteit van Washington rond Bob Langan en Scott Boyke er in een bepaald eiwit af te breken op een door hen uitgekozen tijdstip. Door de molecuulschakelaar wat te veranderen bleken ze dat ook te kunnen doen in menselijke cellen.
Ziektes vinden hun oorsprong vaak in abnormaal gedrag van een, meest, gemuteerd gen. Cellen die in de fout gaan sterven normaal gesproken, maar kunnen zich ook ontwikkelen tot woekercellen. LOCKR zou daar misschien iets bij kunnen betekenen, denken de onderzoekers (maar dat roepen ze, wat mij betreft, wel erg vaak; as). LOCKR biedt de mogelijkheid cellen te besturen/programmeren. Het mag hier en daar grootspraak zijn, maar eiwitontwerp lijkt (ook mij) een grote toekomst weggelegd.

Bron: phys.org