Grote eiwitten hebben kleine helpers om in vorm te komen

Antibioticum trimethoprim

Trimethoprim oftewel 2,4-diamino-5-(3,4,5-trimethoxybenzyl) pyrimidine

Eiwitten, het moge de lezers van dit blog bekend zijn, zijn de werkpaarden van je lijf. Er zijn duizenden eiwitten. Een cruciaal aspect van een naar behoren functionerend eiwit is zijn vorm. Als het eiwit niet de juiste ruimtelijke structuur heeft dan gaat het fout. Dat gebeurt, bijvoorbeeld, bij ziektes als Parkinson en Alzheimer.  Een promovendus aan de universiteit van Massachusetts ontdekte dat bij E- coli-bacteriën een klein molecuul (trimethoprim) een slecht gevouwen eiwit (dihydrofolaatreductase) in de juiste vorm bracht. Grote eiwitten, zoals enzymen, hebben kleine helpers (nodig) om in vorm te komen. Nu hebben onderzoekers van die universiteit een wiskundige onderbouwing kunnen geven van de rol van die kleine helpers. Lees verder

Nu kun je ook eiwitproductie cel sturen (schijnt)

Genexpressieknop.

Het RNA-molecuul wordt afgelezen in het ribosoom (de bolletjes waaruit de blauwe eiwitslierten komen). Hoe langer de ‘A-baan’ (PolyA track) hoe minder eiwit (afb: Nature Communications)

Er kan al heel wat afgeregeld worden aan het genoom, maar dat wil nog niet zeggen dat we alles in de greep houden. Het lijkt er op dat er nu een nieuwe ‘vaardigheid’ is bijgekomen: het sturen van de activiteit (expressie) van genen. Of genen actief zijn of niet is voor een belangrijk deel per celtype vastgelegd. Genen kunnen ge(de)activeerd worden, maar hoeveel van het bijbehorende eiwit ‘produceert’ een actief gen dan? Onderzoekers van de universiteit van Washington in St. Louis (VS) schijnen nu het ‘knopje’ gevonden te hebben om aan te draaien. Het schijnt een eenvoudig systeem te zijn en het werkt zowel bij bacteriën, planten als zoogdiercellen (dus ook bij menselijke). Lees verder

CRISPR-methode verfijnd met anti-CRISPR-eiwitten

anti-CRISPR-eiwitten blokkeren het Cas9-molecuul

Bacteriofagen (virussen) bestrijden de CRISPR-defensie van bacteriën door de Cas9-‘schaar’ te blokkeren met een eiwit (Acr) (afb: Cell)

Ik heb altijd begrepen dat de genoombewerkingsmethode CRISPR/Cas9 heel precies genen uit het DNA-molecuul kan wegsnijden. Kennelijk gaat dit ‘onfeilbare’ van bacteriën geleende systeem toch nog wel eens in de fout. Onderzoekers van de medische afdeling van MIT in Cambridge (VS) en van de universiteit van Toronto (Can) hebben nu drie eiwitfamilies ontdekt die het knip- en plakwerk van de CRISPR/Cas9 kunnen uitzetten. Daarmee zou de bewerkingstechniek nog ‘feillozer’ worden (als de vergrotende trap van feilloos zou hebben bestaan).
Lees verder

TransferRNA ‘leert’ cellen mutaties te negeren

Een transferRNA-molecuul

De globale structuur van een tRNA-molecuul (afb: slideshare.net)

Mutaties in genen kunnen leiden tot ziektes. Zo kan door een mutatie een stopcodon op een verkeerde plaats ontstaan. Een stopcodon is een DNA-sequentie die de ‘eiwitmachine’ (het ribosoom) vertelt dat de aanmaak van eiwitten daar moet stoppen. Zo kan het oorspronkelijke eiwit van 100 aminozuren door dat stopcodon worden ingekort tot een nutteloze reeks van 15 aminozuren. Dat schijnen ‘onzinmutaties’ te worden genoemd. Het blijkt mogelijk dat foute stopcodon te ontmaskeren met kunstmatige transferRNA-moleculen. Lees verder

Leven is koolstofchemie of toch niet?

Cytochroom c

Het molecuulmodel van het heemeiwit cytochroom c (afb: Wiki Commons)

Het leven zoals wij dat kennen is koolstofchemie: alle biomoleculen hebben een geraamte van koolstofatomen. Silicium (kiezel) is een aan koolstof verwant element, maar reageren niet zo makkelijk met elkaar. Nu schijnen er scheikundigen te zijn die door gerichte evolutie een eiwit ontwikkeld hebben dat de vorming van koolstof/siliciumverbindingen katalyseert. De genetisch geëvolueerde bacteriën bleken in staat die hybride verbindingen te maken. Kunnen we nog een stap verder gaan? Kan leven (ook) kiezelchemie worden? Lees verder

Supercomputer wijst p53 aan als veelbelovend kankermedicijn

Stampedesupercomputer

De Stampedesupercomputer van de universiteit van Texas

Het eiwit p53 schijnt een hoofdrol te spelen bij kanker en is daarom een belangrijk doelwit van hedendaags kankeronderzoek. Rommie Amaro en medeonderzoekers gebruikten de Stampede-supercomputer van de universiteit van Texas in Austin om dat belangrijke eiwit en zijn moleculaire omgeving eens helemaal door te rekenen op atomair niveau, waarbij zo’n 1,5 miljoen atomen zijn ‘meegenomen’. Ze wilden er achter te komen hoe dat eiwit in elkaar zit en functioneert. Zo ontdekten ze nieuwe ruimtes in het eiwitmolecuul via welke p53 weer te reactiveren zou zijn. Dat geeft hoop op een krachtige en effectieve kankerbehandeling, denkt Amaro. Lees verder

Celachtige bollen gemaakt van echte eiwitten

Celachtige vesikels gemaakt met dubbellaagmembraan

De kunstmatige celmembranen van hydroporfines. Blaauw is het waterminnede deel van de eiwitten, rood het waterafstotende deel (afb: Advanced Materials)

Knutselen aan bestaande cellen is een manier om de natuur naar je hand te zetten, maar fundamenteler is de aanpak om van de grond aan nieuwe cellen te bouwen. Voor zover mij bekend heeft dat nog niet zo erg veel resultaat opgeleverd, maar nu melden onderzoekers van de universiteit van Saarland (D) celachtige bollen hebben gemaakt met een dubbellaags membraan van natuurlijke eiwitten (hydrofobines). In de natuur bestaan celmembranen uit dubbellagen van lipides, vetachtige stoffen. Lees verder

Alzheimerveroorzaker (?) ApoE4 omgezet in het ‘goede’ ApoE3

ApoE en Alzheimer

De structuur van ApoE (afb: Wiki Commons)

Volgens onderzoekers van de universiteit van Tel Aviv is het ApoE-gen een veelbelovend doelwit voor de behandeling van Alzheimer. Dat gen zou kunnen muteren van het ‘goede’ ApoE3 in het ‘foute’ ApoE4. De Israëlische onderzoekers zouden een manier hebben gevonden om met behulp van de ‘enzymmachine’ ABCA1 ApoE4 weer om te zetten in ApoE3. De ApoE-mutatie zou een relatie hebben met de ziekte van Alzheimer. Lees verder

Viruseiwit voorkomt dat gastheercel alarm slaat

Een adenovirus

Een adenovirus heeft wel iets weg van een kunstmaantje (afb: Wiki Commons)

Virussen hebben diverse technieken om te voorkomen dat de gastheercel die het is binnengedrongen alarm slaat en het afweersysteem aan de slag gaat. Onderzoekers van het kinderziekenhuis in Philadelphia en van de universiteit van Pennsylvania (beide in de VS) hebben een nog niet eerder ontdekt mechanisme waargenomen waarmee virussen voorkomen dat het afweersysteem in actie komt. Het viruseiwit VII voorkomt dat een signaalstof in de celkern zijn alarmerende werk kan doen. Lees verder

Antilichaam knokkelkoorts blokkeert ook zikavirus

virusomhulseleiwit geblokkeerd door antilichaam

Het eiwit van het zikavirusomhulsel (blauw, rood en geel) dat geblokkeerd wordt door een antilichaam (groen en wit) (afb: Pasteurinstituut)

Het lijkt er op dat een groep onderzoekers van, onder meer, het Pasteurinstituut (F) en CNRS (F) antilichamen hebben gevonden die zowel het knokkelkoorts– als het zikavirus kunnen uitschakelen. Dat komt doordat de bindingsplaats op beide virusomhulsels voor deze immunoglobulines identiek is. Deze ontdekking zou de basis kunnen vormen voor een universeel vaccin tegen beide virussen. Lees verder