Voor het eerst heeft een team van onderzoekers van de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e), in samenwerking het Vlaams Instituut voor Biotechnologie, de Vrije Universiteit Brussel en de Université Grenobles Alpes, het proces van eiwitkristallen onder controle. Het team denkt dat dit veelbelovend is, vooral voor toekomstige medische toepassingen en onderzoek.
Eiwitkristallen worden gevormd als individuele eiwitmoleculen in hechte groepen samenkomen. Deze groepen, ook bekend als ‘polymorfen’, hebben eigenschappen die nuttig zijn voor medische of onderzoekstoepassingen, afhankelijk van hun exacte chemische eigenschappen. Sommige oplosmiddelen (zoals insuline) lossen op tegen welbepaalde doseringen en worden dus gebruikt om medicijnen toe te dienen door het hele lichaam. Anderen kunnen röntgenstralen verspreiden, waardoor ze zeer nuttige biomarkers zijn in 3D-beelden van biologische structuren. Het probleem is dat tot nu toe niemand zeker is geweest van hoe het proces van kristalvorming werkt, waardoor het ontwerp van aangepaste eiwitkristallen voor medische doeleinden uiterst uitdagend is.
Met behulp van de state-of-the-art CryoTEM elektronenmicroscoop van de TU/e konden de onderzoekers echter eiwitten cryogeen bevriezen op het moment van kristallisatie, om te bestuderen hoe het proces werkt. Hun hoop is nu dat de kennis die met deze techniek wordt opgedaan in de toekomst gebruikt kan worden om eiwitkristallen op te bouwen. “We weten nu wat we moeten leren en zoeken in CryoTEM-experimenten”, aldus Eindhovense onderzoeker Heiner Friedrich. “In plaats van vallen en opstaan, zal het mogelijk zijn om het kristallisatieproces te begeleiden naar de polymorf met de juiste eigenschappen die je nodig hebt voor [3D] structuurbepaling of het ontwikkelen van nieuwe medische toepassingen.
Foto: Bart van Overbeeke
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
