Nanowetenschappers bouwen selectieve poortwachters celkern Wetenschappers van de TU Delft en de Universiteit van Basel zijn er in geslaagd een nanogaatje te bouwen dat selectief bepaalde eiwitmoleculen kan doorlaten. In Nature Nanotechnology Online publiceren ze vandaag over een kunstmatig nanogaatje dat zich op een vergelijkbare manier gedraagt als de natuurlijke nanogaatjes in de wand van een celkern. Net als de natuurlijke variant laat het kunstmatige gaatje heel selectief bepaalde eiwitmoleculen door. De kunstmatige poortwachter kan bijvoorbeeld gebruikt worden om te onderzoeken hoe zeer specifieke medicijnen kunnen worden afgeleverd in de celkern. Celkernen "Menselijke cellen hebben een celkern, en daar moeten eiwitten en andere moleculen in en uit. Hele kleine gaatjes, 'nuclear pore complexes' genaamd, regelen dat transport. Ze functioneren als poortwachters die alleen hele specifieke eiwitmoleculen binnenlaten. Over hoe dit precies werkt is nog veel wetenschappelijke discussie, en het blijkt erg moeilijk te zijn om dat in levende cellen te bestuderen", vertelt Professor Cees Dekker, onderzoeksleider en directeur van het Kavli Instituut van de TU Delft. De groep van Dekker ontwikkelde daarom een synthetisch gaatje dat het gedrag van zijn natuurlijke zusje nauwkeurig imiteert. Ze werkten daarbij samen met collega's van de Universiteit van Basel, die in staat zijn zeer zuivere eiwitten te maken specifiek voor de kerncel. Dekkers groep plaatste deze eiwitten in een nanogaatje in een siliciumnitride membraam en testte het transport van eiwitten door deze gaatjes. Biomimetica "Dit is een mooi voorbeeld van biomimetica. Door de vooruitgang in de nanowetenschap kunnen we kunstmatige systemen ontwikkelen die het gedrag van biologische structuren en processen nauwkeurig nabootsen", aldus Dekker. Het onderzoek werd uitgevoerd door promovendus Stefan Kowalczyk. Hij liet zien dat het mogelijk is een selectief nanogaatje te maken, en dat het zelfs mogelijk is die selectiviteit te veranderen. Het gedrag van het kunstmatige gaatje veranderde, afhankelijk van met welke kernceleiwitten het werd uitgerust. De onderzoekers toonden ermee aan dat het kunstmatige gaatje een krachtig testplatform is om het transport van moleculen, zoals eiwitten maar in potentie ook andere moleculen die als medicijn functioneren, naar de celkern te kunnen onderzoeken. Nadere informatie: Prof.dr. Cees Dekker Kavli Institute of Nanoscience Lorentzweg 1, 2628 CJ Delft The Netherlands Email: c.dekker@xxxxxxxxxx <mailto:c.dekker@xxxxxxxxxx> Artikel: Title: Single-molecule transport across an individual biomimetic nuclear pore complex Auteurs: Stefan W. Kowalczyk1, Larisa Kapinos2, Timothy R. Blosser1, Tomás Magalhães1, Pauline van Nies1, Roderick Y. H. Lim2, and Cees Dekker1. Adres: 1: Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology, Lorentzweg 1, 2628 CJ Delft, The Netherlands; 2: Biozentrum and the Swiss Nanoscience Institute, University of Basel, Klingelbergstrasse 70, CH-4056 Basel, Switzerland Tijdschrift: Nature Nanotechnology. Advance Online Publication (AOP) Pdf: Een pdf van het artikel kan per e-mail worden aangevraagd bij: c.dekker@xxxxxxxxxx <mailto:c.dekker@xxxxxxxxxx> Beeldmateriaal: De illustratie mag vrij worden gebruikt voor nieuwsartikelen, mits onder vermelding van: 'Afbeelding: Cees Dekker Lab TU Delft / Tremani' Afbeeldingen met hoge resolutie kunnen per e-mail worden aangevraagd: c.dekker@xxxxxxxxxx <mailto:c.dekker@xxxxxxxxxx> Figuuronderschrift: Artistieke impressie van een kunstmatig gemaakt 'nuclear pore complex', waar de nuclear pore eiwitten (de blauwe 'spaghetti-achtige' moleculen) zijn verankerd aan een nanogaatje (de gaten in de oranje/bruine laag). Deze biomimetische gaatjes vertonen een opmerkelijke selectiviteit (de karakteristieke eigenschap van de natuurlijke gaatjes in de celkern), hetgeen betekent dat ImpB eiwitten (paars) de gaatjes wel kunnen passeren, maar BSA eiwitten (geel) niet. Deze bottom-up nanotechnologiebenadering maakt het mogelijk om de gaatjes in de celkern te bestuderen buiten de levende cel, en kan gebruikt worden als platform voor gentechnologie en medicijnafgifte in de celkern. U ontvangt dit bericht via de PWC-medialijst. U kunt zich afmelden via www.platformwetenschapscommunicatie.nl <file://www.platformwetenschapscommunicatie.nl/> . Dit bericht is afkomstig van de TU Delft, Marketing & Communicatie, Postbus 5, 2600 AA Delft, www.tudelft.nl <http://www.tudelft.nl/> .