---
| | |
---
| | | |
---|---|---|---
| |
 |
| | |
| | |
26 oktober 2016
# Universeel klemeiwit stabiliseert andere eiwitten
## Nieuw inzicht in werkingsmechanisme chaperonne-eiwit Hsp70
**Op 26 oktober 2016 publiceerde Nature een onderzoek dat een decennia oud
model voor de werking van een cruciaal eiwit omverwerpt. Onderzoekers van
FOM-instituut AMOLF en de Universiteit van Heidelberg hebben laten zien dat het
eiwit Hsp70 gevouwen eiwitten mechanisch stabiliseert met een beweegbare klep,
en hen zo beschermt tegen stress en schade. Deze kennis van hoe eiwitten elkaar
helpen, maakt het mogelijk verschillende cellulaire processen op een nieuwe
manier te begrijpen, en uiteindelijk meer inzicht te krijgen in ziektes als
kanker en Parkinson waarbij het falen van eiwitten een belangrijke rol speelt.
**
"Eiwitten regelen gezamenlijk vrijwel alle processen in levende cellen. Ze
binden kort aan elkaar, katalyseren wellicht een bepaalde reactie en laten dan
weer los. De meeste eiwitten hebben specifieke bindingspartners, maar sommigen
hebben een universelere functie", zegt AMOLF-groepsleider Sander Tans, die als
hoofd van de Biophysics-groep onderzoek doet naar zulke chaperonne-eiwitten.
"Vergelijk het met gereedschap: voor elke klus bestaat specifiek gereedschap,
maar met een universele tang kun je heel veel klussen aanpakken. Een
chaperonne-eiwit is zo'n universele klemtang, die zich aan elk ander eiwit kan
binden en daarmee de functie van dat eiwit kan ondersteunen of verhinderen."
**Eiwitten op de pijnbank**
In experimenten met een optisch pincet onderzochten Tans en zijn collega's de
functie van Hsp70. "Met deze techniek kunnen we één enkel eiwit oppakken en
het op een gecontroleerde manier beschadigen door eraan te trekken - we leggen
het eiwit op een pijnbank", zegt Tans. "Normaal zorgt dit trekken ervoor dat
het eiwit zich uitstrekt, wat we ontvouwen noemen. Tot onze verrassing
ontdekten we dat Hsp70 het eiwit beschermt en zorgt dat het vrijwel volledig
intact blijft. Het was vrijwel onmogelijk om een gevouwen eiwit te strekken en
te beschadigen als Hsp70 eraan gebonden was."
Dit resultaat was verrassend omdat in elk tekstboek staat dat Hsp70 zich graag
bindt aan peptideketens. Die liggen open wanneer een eiwit nog wordt gemaakt,
of als het beschadigd of anderszins ontvouwen raakt. Volgens het
tekstboekmodel kan Hsp70 dus de uitgerekte en ontvouwen toestand van een eiwit
stabiliseren, maar niet de gevouwen toestand waarin de peptideketens netjes
weggestopt zitten. Er zijn ook geen andere eiwitten bekend die op een
universele manier andere eiwitten kunnen stabiliseren.
**Een geautomatiseerde mechanische klem**
"Dit chaperonne-eiwit is een behoorlijk complex systeem", zegt Tans. "Hsp70
verandert voortdurend ingrijpend van vorm tijdens het verbranden van ATP, een
brandstofmolecuul met dezelfde functie als benzine in een motor. Een deel van
het eiwit werkt als een soort klem die zich opent en sluit. Dit verklaart ook
de universele functie: net als in gereedschap passen er dan eiwitten van
verschillende vorm en grootte in. Deze bewegingen gaan normaal gesproken erg
snel, maar wij gebruikten een truc om de verbrandingscyclus te doorbreken. Het
bleek dat wanneer we veel verbrande ATP-moleculen toevoegden, Hsp70 zich
langdurig aan een eiwit bond en het zo stabiliseerde. Dat is best logisch,
want we weten uit de biologie dat verbrande ATP zich ophoopt in cellen onder
stress waarvan de eiwitten bescherming nodig hebben. In andere experimenten
zagen we dat eiwitten ook beter bestand waren tegen hoge temperaturen en dus
stabieler waren in aanwezigheid van Hsp70."
**Beter begrip van eiwitten**
Het onderzoek laat zien dat bestaande modellen van hoe HsP70 zijn taken
uitvoert, bijgesteld moeten worden. "We moeten de vele functies van deze
chaperonne in de cel nu met een nieuwe bril bekijken. Zo zou het kunnen dat
Hsp70 de activiteit van enzymen moduleert, door zich direct aan hen te
binden", zegt Tans. "Met een beter begrip van wat Hsp70 doet en welke delen
van het eiwit waarbij betrokken zijn, kunnen we uiteindelijk effectiever
zoeken naar manieren om falende eiwitprocessen te repareren in de vele ziekten
waarin het een rol speelt."
**Meer informatie**
Het onderzoek van Tans is gedeeltelijk gefinancierd door NWO Aard- en
Levenswetenschappen (ALW), de Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der
Materie (FOM) van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek
(NWO).
\---------
**Voor de redactie**
**Contactinformatie**
[Sander Tans](mailto:tans@xxxxxxxx), +31 (0)20 754 72 55
**Referentie**
_Alternative modes of client binding enable functional plasticity of Hsp70,
_Alireza Mashaghi, Sergey Bezrukavnikov, David P. Minde, Anne S. Wentink,
Roman Kityk, Beate Zachmann-Brand, Matthias Mayer, Günter Kramer, Bernd Bukau
& Sander J. Tans. DOI: 10.1038/nature20137
**Bijschrift afbeelding**
Artist impression van HsP70 dat een ander eiwit (groen) vastklemt tussen twee
domeinen (geel en oranje). Het derde onderdeel van Hsp70 (paars) bindt ATP.
Uit het onderzoek van Tans en zijn collega's blijkt dat Hsp70 niet alleen
uitgestrekte eiwitketens bindt, wat eiwitten destabiliseert. Hsp70 kan ook het
tegenovergestelde doen: eiwitten stabiliseren door deze te binden in gevouwen
toestand. Deze bevinding heeft implicaties voor de vele essentiële taken van
Hsp70 in cellen. Bron: M. Avellaneda & S. Tans
|
[](http://mail.smart.pr/wf/click?upn=6GI4zadZkZqqytvmiqek1S7pINSxA-2Brm1Q09nqOYYxFOfhqCoOs-2FP4MvKzHVHsL-2F_pL-2BXJ9rP5q-2BUaltF3BAu0APMIg3d2nFGiVcDnYlc5ZTA1o5Rt9WEbacpFxLOM9ZUMOiTKXCagNmjaUYCs2PFk2gPSpuRnIpGZTq2ImgRqWwG2437X70jAUcN4C5CMGKRlp0SOBTsZbUJgcbgh2Mh1EtJsQeKd7G5rzlq4bmV-2Bmqs8Y6ShQtgJ3hE6ccOttviIOJMc2vDm079OPz-2FT5m0YhKWtOCMt36LFxO4OOwdkVU-3D
west-1.amazonaws.com/ab/0adc809b5511e6b1c107415bb0185f/figuur--Tans-Nature-
persbericht.png) | [ figuur--Tans-Nature-
persbericht.png](http://mail.smart.pr/wf/click?upn=6GI4zadZkZqqytvmiqek1S7pINSxA-2Brm1Q09nqOYYxFOfhqCoOs-2FP4MvKzHVHsL-2F_pL-2BXJ9rP5q-2BUaltF3BAu0APMIg3d2nFGiVcDnYlc5ZTA1o5Rt9WEbacpFxLOM9ZUMOiTKXCagNmjaUYCs2PFkyUgobhU1wi1TSGCxGsijXP5jcckWDBVoblIKGOl8bHHRxgzAojsxZtNiNSLznPHQRJCxri5gZjUzqzd1z1zIDX2dEH9VFjKA4-2BQAhgMQ81uDDNbppLnl8bWZU-2FjgJYgeJlP9O0wHA7SdFLU8ktrumA-3D
west-1.amazonaws.com/ab/0adc809b5511e6b1c107415bb0185f/figuur--Tans-Nature-
persbericht.png)
**1879kBs**
---|---
|
|
Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM). FOM is onderdeel van
NWO.
|
| |
---
| | **Stichting FOM**
---
+31 (0)30 600 12 11
|
[](http://mail.smart.pr/wf/click?upn=5-2FjYtE9Qrpt0AHXiwHo1KUuTaTHkeW9WhSrfEDPuOrWDBgoMhlpJafn6WyPvYHbm_pL-2BXJ9rP5q-2BUaltF3BAu0APMIg3d2nFGiVcDnYlc5ZTA1o5Rt9WEbacpFxLOM9ZUMOiTKXCagNmjaUYCs2PFk4nNDR-2FK1Hf7AzBp53V0FfCTkHlZ99ee0QRHk07aKSBOArrac2S4vAUWv2dSouyx7ueEO6r-2FahqWT3sn09yhR7fWH8XgA-2FX-2F-2FBAXu6MnczTK1sGib7Y4muk1NfwSXXdcz3-2Fy35B5yOfBjMfkjw6zVBw-3D
| |
[Twitter](http://mail.smart.pr/wf/click?upn=5-2FjYtE9Qrpt0AHXiwHo1KUuTaTHkeW9WhSrfEDPuOrWDBgoMhlpJafn6WyPvYHbm_pL-2BXJ9rP5q-2BUaltF3BAu0APMIg3d2nFGiVcDnYlc5ZTA1o5Rt9WEbacpFxLOM9ZUMOiTKXCagNmjaUYCs2PFk9keQR2-2Bto2YlJ-2FQDtZXH6YAhFuPeZAS9uVYL7uW6R50j2yxrAfWOTDctDgx0OuqkhzjNEIhvA84pIiaOeK8CzdlmBmZ0N7aKeKZY1isBnjgiKpAlHZGcoNBGe1AsSRc8vima2ZpQdH0Mk8wdrp0fwA-3D
---|---|---
[](http://mail.smart.pr/wf/click?upn=gNiz8ZwLqUrfpO3v-2B6RNfvQFSQu-2B124BQqG7uUkHwhwd7t3-2B8OATeqHpj1FPU6yd_pL-2BXJ9rP5q-2BUaltF3BAu0APMIg3d2nFGiVcDnYlc5ZTA1o5Rt9WEbacpFxLOM9ZUMOiTKXCagNmjaUYCs2PFkzVL3YH33FAOhOgQ9ewca-2BZgH-2BlkG4TjwKXIPCElNlX-2BW9CCjIz-2B-2BPoCB6XWYjM1Hf5opctuedvZamFKEI3rW1Sw18zIRzn0eNUoV6GqwBOFL46sRlgYFWdhovhHEK3fqNSyK3LNPI00rUFZAI6TVhQ-3D
| |
[Facebook](http://mail.smart.pr/wf/click?upn=gNiz8ZwLqUrfpO3v-2B6RNfvQFSQu-2B124BQqG7uUkHwhwd7t3-2B8OATeqHpj1FPU6yd_pL-2BXJ9rP5q-2BUaltF3BAu0APMIg3d2nFGiVcDnYlc5ZTA1o5Rt9WEbacpFxLOM9ZUMOiTKXCagNmjaUYCs2PFk7cCjEwd5rcDFXKNMcQXoYYaUbd0gqPZR-2BgPDoaAKo1kjeGh2lXOvw-2BSNTmD-2BujIqAvk90BkZ7wrEOPuCKTO-2FfW9-2B-2BcQV5ltrbSHk4I7LengJzQVmc3C7KbZYL9EJRi-2BvIOQOcvczv-2BX79q6P0h2BZs-3D
|
[www.fom.nl](http://mail.smart.pr/wf/click?upn=gNiz8ZwLqUrfpO3v-2B6RNfiT0oLDZq59LqxN9OhQ4jYc-3D_pL-2BXJ9rP5q-2BUaltF3BAu0APMIg3d2nFGiVcDnYlc5ZTA1o5Rt9WEbacpFxLOM9ZUMOiTKXCagNmjaUYCs2PFk1-2BZjfRfRWYCvAPn7YZMXb6NEFRalNZ5B-2BRuShPMGZKyy8can5wUfBmOg5A843o47vipZDGsq6kTVxUajgfBIR0Fy-2FJd2xuBTRhwO6M-2B72wRa5B6CdLYZC9e96vIuqgQaj-2FboYCr59aF2Q8Vuh5X0-2Fg-3D
---
| |
---
Geen berichten meer ontvangen van ons? Klik [hier
---