Het is een heidense klus om de structuur van eiwitten te bepalen. De structuur is dan weer belangrijk voor de functie van dat eiwit en ook voor, bijvoorbeeld, de ontwikkeling van medicijnen. Gewoonlijk wordt die structuur bepaald door een eiwit te kristalliseren en van dat eiwitkristal een röntgenfoto te maken. Het grote probleem daarbij is dat lang niet alle eiwitten netjes een kristal vormen.

Een groep onderzoekers van het versnellerslab van het Amerikaanse ministerie van energie en daarbuiten schijnt er in geslaagd te zijn met behulp van een röntgenlaser, gadolinium en de computer, die onontbeerlijke computer, een ruimtelijk model van een eiwit te maken zonder voorafgaande kennis van de structuur van het eiwit te hebben gehad.

“Om de structuur van eiwitten te bepalen met behulp van röntgenlasers moet je een gigantische hoeveelheid gegevens middelen om een voldoende betrouwbaar signaal te krijgen. Moet dat echt zo?”, vraagt onderzoeker Thomas Barends van het Duitse Max Planckinstituut voor medisch onderzoek, die aan het onderzoek deelnam. Van de vele duizenden eiwitten die er zijn, is maar van een klein deel de structuur bekend. “Nu hebben we experimenteel bewijs en dat opent mogelijkheden voor nieuwe ontdekkingen.”

Zoals gesteld weigeren vele eiwitten kristallen te vormen. De onderzoekers namen een lysozym als ‘doelwit’, een eiwit waarvan de structuur allang bekend is. Dat deden ze om de juistheid van hun werkwijze te kunnen toetsen.  Ze losten het enzym op in oplossing van het zeldzame metaal gadolinium. Dat metaal bindt aan lysozym en geeft, als er röntgenstraling op wordt losgelaten, een sterk signaal. Dit signaal wordt gebruikt om de structuur van het eiwit te bepalen (in dit geval van het lysozym).
Je bent met deze methode af van de kristallen, maar het is natuurlijk de vraag of dat bij alle ‘moeilijke’ eiwitten werkt. De onderzoekers hopen hun methode zo te kunnen aanpassen en verfijnen, dat er ook de structuur van ingewikkelder eiwitten, bijvoorbeeld membraaneiwitten, mee valt te bepalen. Barends vindt de resultaten opzienbarend, omdat het maar een paar jaar geduurd heeft om met behulp van de laserfaciliteit bij het versnellerlab deze mijlpaal te bereiken. “Verbetering aan röntgendetectors, programmatuur en kristalvorming,  zouden nieuwe ontdekkingen in de komende jaren mogelijk kunnen maken.”

Bron: Eurekalert