[PWC-MEDIA] Persbericht: Beweging van één enkel transporteiwit waargenomen

From: "Communicatie RUG" <communicatie@xxxxxx>
To: "Communicatie RUG" <communicatie@xxxxxx>
Date: Thu, 3 Oct 2013 10:14:31 +0200
 

RUG-logo+jaartal-liggend-rood -rgb2 

 

Persbericht

Rijksuniversiteit Groningen / nummer 110 / 3 oktober 2013

 

Dit persbericht staat op de
<http://www.rug.nl/news-and-events/news/archief2013/nieuwsberichten/nature-p
ublication_-motion-of-one-single-transport-protein-observed> RUG-website

 


Beweging van één enkel transporteiwit waargenomen


 

Onderzoekers van de Rijksuniversiteit Groningen zijn er als eersten in
geslaagd de beweging van één enkel transporteiwit in een celmembraan in
beeld te brengen. Hun bevindingen worden 3 oktober 2013 gepubliceerd in het
wetenschappelijk tijdschrift Nature. Begrip van de manier waarop dit soort
eiwitten beweegt tijdens het transporteren van moleculen is van belang voor
onderzoek naar ziekten.

 

Het transporteren van moleculen door een celmembraan is cruciaal voor al het
leven. De meeste moleculen kunnen alleen met behulp van een transporteiwit
door het vettige celmembraan heen komen. Deze transporteiwitten, die in de
celmembraan vast zitten, zijn vaak zeer gespecialiseerd. Ze binden
specifieke moleculen en transporteren ze van buiten naar binnen (of
omgekeerd). Zonder dit transport staat het leven in de cel stil.

 

Het eiwitcomplex GltPh zorgt voor de opname van de voedingsstof aspartaat in
micro-organismen. GltPh bestaat uit drie identieke eiwitten die samen één
transportcomplex vormen. De vraag is hoe de onderdelen van dit complex
precies bewegen wanneer dit aspartaat naar binnen haalt, vertelt prof. dr.
Antoine van Oijen, wiens onderzoeksgroep zich specialiseert in
enkel-molecuul biofysica.

 


Activatie


Om het transportcomplex te bestuderen zijn aan twee van de drie eiwitten
fluorescentie-merkers gekoppeld. De merkers zenden licht uit als ze met
lasers worden beschenen. Bijzonder is dat de merkers elkaar beïnvloeden: de
eerste merker zendt licht uit dat de tweede activeert. Hoe sterk die
activatie is hangt af van de afstand tussen de twee merkers. Op deze manier
is het mogelijk de afstand tussen de twee gemerkte eiwitten te volgen
tijdens het opnemen van aspartaat.

 

Postdoctoraal onderzoeker dr. Guus Erkens voerde het onderzoek uit, dat
technisch zeer uitdagend was. Erkens: Dit soort onderzoek is niet eerder
gedaan met een eiwit dat in een membraan zit. Gelukkig is er in Groningen
veel ervaring in het werken met membraaneiwitten. Het onderzoek is dan ook
in nauwe samenwerking uitgevoerd met prof. dr. Dirk Slotboom, die
gespecialiseerd is in membraaneiwitten. Slotboom werkt al tien jaar met
GltPh en publiceerde daar zeer onlangs nog over in Nature Structural &
Molecular Biology.

 

Erkens maakte preparaten met enkele honderden liposomen, blaasjes gemaakt
van vetten die een kunstmatig membraan vormen dat sterk lijkt op een
natuurlijk celmembraan. Door de concentratie van de eiwitten en de merkers
laag te houden, bevatte een deel van de blaasjes slechts één GltPh complex
met aan slechts twee eiwitten de juiste merkers. Alleen die blaasjes waren
bruikbaar voor het onderzoek.

 


Camera


We meten een paar honderd blaasjes tegelijk, en pikken de blaasjes met één
juist gelabeld complex eruit. Die data analyseren we, legt Erkens uit. Dat
meten gebeurt onder een speciaal aangepaste microscoop. Lasers activeren de
merkers en een gevoelige camera legt de reactie vast. Door aspartaat en een
energiebron toe te voegen begint het transport. 

 

De drie eiwitten van het transportcomplex vormen een soort kommetje in het
membraan. Die kom klapt om en neemt daarbij aspartaat mee naar binnen. De
vraag was hoe dit gebeurt, vertelt Van Oijen. Klappen de drie subeenheden
gelijk, netjes na elkaar, of op een chaotische manier om? De resultaten van
Erkens laten zien dat er geen vast patroon in de beweging zit. De eenheden
klappen willekeurig om en kunnen onafhankelijk van elkaar een aspartaat
molecuul transporteren.

 

Het onderzoek is van belang voor medisch onderzoek omdat mensen in de
hersenen een vergelijkbaar transportcomplex hebben. Dit complex verwijdert
glutamaat, een signaalstof waarmee zenuwcellen onderling communiceren.
Wanneer dit complex niet goed werkt, heeft dat gevolgen voor de werking van
de hersenen, legt Van Oijen uit. Mogelijk speelt een defect in het
glutamaat transport een rol bij ziekten als Alzheimer, ALS of Huntington.

 


Geneesmiddelen


Nu we weten hoe de transporter normaal werkt, is het mogelijk gericht te
zoeken naar afwijkingen, aldus Van Oijen. En dat kan weer leiden tot het
gericht ontwerpen van geneesmiddelen. Maar dat traject kan best tien tot
twintig jaar duren.

 

Voor Van Oijen is het onderzoek vooral een stap in een langer proces,
waarbij hij individuele moleculen in een zo natuurlijk mogelijk omgeving wil
bestuderen. Er zijn ook groepen die GltPh hebben onderzocht in een soort
zeepachtig oplosmiddel. Dan kan het wel omklappen, maar er is geen transport
mogelijk omdat er geen binnen of buiten is in de oplossing. 

 

De resultaten van dit soort onderzoek verschillen sterk van wat Van Oijen nu
heeft gevonden. Dat is voor hem het bewijs dat hij op de goede weg is. Je
moet zon transporteiwit in de juiste omgeving onderzoeken. Pas als ze echt
kunnen transporteren door een echt membraan kun je het moleculaire
mechanisme gaan begrijpen. Van Oijen richt zich nu op eiwitcomplexen die
uit verschillende componenten bestaan. Uiteindelijk willen we weten hoe al
die eiwitten in een echte cel werken.

 


Noot voor de redactie


·         Prof. dr. Antoine van Oijen, tel: 050-363 9883, e-mail:
<mailto:a.m.van.oijen@xxxxxx> a.m.van.oijen@xxxxxx,
<http://www.singlemolecule.nl> www.singlemolecule.nl

·         Prof. dr. Dirk Slotboom, tel.: 050-363 4187, e-mail:
<mailto:d.j.slotboom@xxxxxx> d.j.slotboom@xxxxxx

·         Dr. Guus Erkens, tel.: 050-363 8694, e-mail:
<mailto:g.b.erkens@xxxxxx> g.b.erkens@xxxxxx 

 

Referentie: Unsynchronised subunit motion in single trimeric sodium-coupled
aspartate transporters, Guus B. Erkens, Inga Hänelt, Joris, M.H. Goudsmits,
Dirk Jan Slotboom and Antoine M. van Oijen

DOI:10.1038/nature12538

 



 

Illustratie-ontwerp: Edu Madrid Pérez

  _____  

Redactie

Afdeling Communicatie / Postbus 72, 9700 AB Groningen / 050-363 44 44 /
<mailto:communicatie@xxxxxx> communicatie@xxxxxx /  <http://www.rug.nl>
www.rug.nl

 <http://www.youtube.com/universityGroningen> icon_youtube
<http://twitter.com/univgroningen> icon_twitter
<http://www.facebook.com/universityofgroningen> icon_facebook

 

Afmelden Persberichten

E-mail:  <mailto:communicatie@xxxxxx> communicatie@xxxxxx 

 

Rijksuniversiteit Groningen

De  <http://www.rug.nl/about-us/who-are-we/> Rijksuniversiteit Groningen is
een mondiaal georiënteerde research universiteit, geworteld in Groningen,
<http://www.cityoftalent.nl/> City of Talent. Bevindt zich op
<http://www.rug.nl/about-us/where-do-we-stand/rankings> invloedrijke
ranglijsten in de top 100. Is geliefd bij studenten (27.300) en medewerkers
(5250 fte) uit binnen- en buitenland. Zij worden uitgedaagd het beste uit
zichzelf te halen; talent krijgt de ruimte, kwaliteit staat centraal. De
universiteit werkt actief samen met maatschappelijke partners en profileert
zich op de themas Healthy Ageing, Energy en Sustainable Society.
[PWC-MEDIA] Persbericht: Beweging van één enkel transporteiwit waargenomen

Other related posts:
