Een eiwitfragment uit de kern zet Xkr4 aan het lipidesein op het celmembraan te plaatsen. Rechts een celverslindende fagocyt. (afb: Mindy Takamiya/uni. van Kyoto)

Cellen die op de een of andere manier niet goed meer functioneren en afsterven geven zelf het sein ‘Eet me op’. Dat is de normale procedure, waarbij bepaalde eiwitten, zogeheten scramblases een belangrijke rol spelen, ontdekten onderzoekers van de universiteit van Kyoto..
Een fragment van een eiwit dat normaal in de kern van een cel voorkomt doorkruist het kernmembraan en komt in het cytoplasma terecht. Dat zorgt ervoor dat er op het celmembraan een ‘sein’, een fosfolipide, verschijnt dat andere cellen duidelijk moet maken dat die cel niet langer deugt en vernietigd dient te worden. “Elke dag sterven er zo’n tienmiljard cellen (ik neem aan in mensen; as) die worden verwerkt door fagocyten”, zegt Jun Suzuki van de universiteit van Kyoto. “Als dat niet gebeurde dan zouden de cellen barsten, waardoor er een afweerreactie in gang zou worden gezet. Om te weten hoe ons lichaam onderhoud pleegt is het belangrijk om te weten hoe dode cellen worden verwijderd.”

Dat dode cellen een sein op het membraan krijgen om verwerkt te worden was al bekend. Daarbij spelen bepaalde eiwitten, de scramblases, een rol. Suzuki en collega’s hebben al diverse scramblases geïdentificeerd, maar hoe dat systeem werkte was nog vrij duister.
Om daar een beeld van te krijgen richtten ze hun aandacht op een familielid van die scramblases: Xkr4. Het idee was om te zien welke genen er nog actief waren in stervende cellen en met welke eiwitten Xkr4 te doen kreeg in dat sterfproces. “We ontdekten dat een fragment van een kerneiwit Xkr4 activeert om het ‘sein’ Eet-me-op op het membraan te plaatsen als signaal voor de fagocyten”, zegt hoofdonderzoeker Masahiro Maruoka.

In stukken geknipt

Dat eiwit, aangeduid met XRCC4, wordt door een enzym in stukken geknipt. Zo’n fragment verlaat de kernruimte (de kern wordt omsloten door een membraan) en zet Xkr4 aan om een dimeer te vormen. Zowel binding aan het eiwitfragment als de dimeervorming zijn noodzakelijke voorwaarden voor Xrk4 om dat lipide op het celmembraan te plaatsen.
Xkr4 is een van de scramblases. Andere familieleden worden veel sneller geactiveerd gedurende de celdood. De onderzoekers willen nu kijken onder welke omstandigheden Xkr4 wordt ingezet. Aangezien dat eiwit vooral wordt aangemaakt in de hersens is de verwachting dat dat eiwit belangrijk is voor de hersenfuncties. Maruoka: “We bestuderen nu de verwijdering van ongewenste cellen of compartimenten in de hersens om dit proces beter te begrijpen.”

Bron: EurekAlert