Dit persbericht, met afbeeldingen, is ook te zien op
https://www.utwente.nl/nieuws/!/2018/5/195235/eiwit-dat-rol-speelt-bij-parkinson-is-te-tunen
Eiwit dat rol speelt bij Parkinson, is te ‘tunen’
Vezels van het eiwit alfa-synucleïne, waarvan bekend is dat het een rol speelt
in onder meer de Ziekte van Parkinson, vormen een stijver en sterker netwerk
als de temperatuur omhoog gaat. Dit heeft te maken met het waterafstotende deel
van de vezels, dat normaal afgeschermd is maar nu meer aan de oppervlakte komt.
Dit mechanisme kan ook een rol spelen in de interactie met gezonde cellen.
Onderzoekers van de Universiteit Twente publiceren erover in Physical Review
Letters van 17 mei.
Alfa-synucleïne is in ruime mate aanwezig in ons brein. Het kan zich ook tégen
ons keren: bij neurodegeneratieve ziekten zoals Parkinson gaan de eiwitten zich
afwijkend gedragen: na de vorming van vezels, fibrillen, kunnen de eiwitten
plaques gaan vormen. Hoe dit mechanisme werkt, is nog niet goed bekend. De
UT-onderzoekers laten nu zien dat de eigenschappen van alfa-synucleïne-vezels
zijn te ‘tunen’. In het lab, in water, gaan ze een stijver en steviger netwerk
vormen als de temperatuur wordt verhoogd. Dit gebeurt weliswaar niet bij
temperaturen die optreden in het brein, maar het onderliggende mechanisme kan
wél meer inzicht geven in de rol die de eiwitten spelen in het ziekteproces.
Want: de verstelbare stijfheid blijkt op te treden dankzij ‘hydrofobe
interactie’: interactie met het waterafstotende deel van het eiwit.
Geen bescherming meer
Het onderzoek laat zien dat de vezels elkaar gaan versterken bij hogere
temperaturen, doordat er meer contactpunten ontstaan in dit hydrofobe deel.
Wordt de temperatuur weer verlaagd, dan neemt het aantal contactpunten af en
wordt het netwerk weer minder stijf. De rol van het hydrofobe deel is
opvallend, want dit deel van de vezels is normaal gesproken goed afgeschermd
door de andere twee bouwblokken waaruit de eiwitten bestaan: een elektrisch
geladen deel en een amphifilisch deel, dat juist wél houdt van water en vetten.
Dat het hydrofobe gedeelte meer of minder ‘vrij’ komt, kan in het ziekteproces
ook een rol spelen. Dit deel is in staat, gezonde cellen te beschadigen.
En daar kan het natuurlijke afweermechanisme averechts werken: in pogingen om
de ‘vijandige’ eiwitten op te ruimen, wordt juist het elektrisch geladen deel
eraf geknipt, zo blijkt uit eerder onderzoek. Gevolg: het hydrofobe deel van de
eiwitvezel komt nog vrij. Dit heeft gevolgen voor het netwerk dat de vezels
vormen, en voor de interactie die zij aangaan met celmembranen.
Polymeren werken anders
Het onderzoek geeft niet alleen nieuwe inzichten in de mogelijke
ziekte-oorzaken, het kan ook leiden tot de ontwikkeling van nieuwe materialen
waarvan de sterkte te regelen is met de temperatuur. Temeer omdat dit gebaseerd
is op een heel ander mechanisme dan we kennen van polymeren.
Het onderzoek is uitgevoerd in de vakgroep
Nanobiophysics<https://www.utwente.nl/en/tnw/nbp/>, geleid door prof. Mireille
Claessens. Het is financieel mogelijk gemaakt dankzij de Vidi-subsidie die zij
heeft ontvangen van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek
(NWO).
Het paper ‘Hydrophobic interaction induced stiffening of α-synuclein fibril
networks’<https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.208102>,
door Slav Semerdzhiev, Saskia Lindhoud, Anja Stefanovic, Vinod Subramaniam,
Paul van der Schoot en Mireille Claessens, verschijnt in Physical Review
Letters van 17 mei.
ir. Wiebe van der Veen, sr. communicatieadviseur wetenschap/beleid,
Universiteit Twente, Marketing & Communicatie, gebouw Spiegel, Postbus 217,
7500 AE Enschede, T 053 4894244 M 0612185692,
www.utwente.nl<http://www.utwente.nl/> Twitter @WiebeRenze linkedin
https://www.linkedin.com/in/wiebev/
