Eiwitten zijn essentieel voor cellen en voeren een breed scala aan taken uit. Maar als eiwitten niet goed worden gevouwen, kunnen ze giftig worden voor cellen en ziekten veroorzaken zoals de ziekte van Alzheimer en Parkinson.

Nu hebben onderzoekers van de Universiteit van Californië, Berkeley, een nieuwe techniek ontwikkeld waarmee ze kunnen zien hoe ongevouwen eiwitten in de cel bewegen. De techniek, waarbij kleurstoffen worden gebruikt om verkeerd gevouwen eiwitten op te sporen, zou onderzoekers kunnen helpen beter te begrijpen hoe deze eiwitten bijdragen aan ziekten en nieuwe behandelingen kunnen ontwikkelen.

"We kunnen nu de beweging van ongevouwen eiwitten in levende cellen in realtime visualiseren", zegt senior auteur James Shorter, hoogleraar moleculaire en celbiologie aan UC Berkeley. "Dit is een grote doorbraak die ons in staat zal stellen te begrijpen hoe deze eiwitten bijdragen aan ziekten en nieuwe behandelingen te ontwikkelen."

De nieuwe techniek, genaamd "dye-based single-molecule imaging", maakt gebruik van kleurstoffen die binden aan verkeerd gevouwen eiwitten. Wanneer de kleurstof zich aan een eiwit bindt, verandert deze van kleur, waardoor de onderzoekers de beweging van het eiwit in de cel kunnen volgen.

De onderzoekers gebruikten kleurstofgebaseerde beeldvorming met één molecuul om de beweging van verkeerd gevouwen eiwitten in gistcellen te volgen. Ze ontdekten dat verkeerd gevouwen eiwitten zich op willekeurige wijze door de cel bewogen en dat ze vaak interactie aangingen met andere eiwitten. Deze interactie zou kunnen leiden tot de vorming van toxische eiwitaggregaten, die een kenmerk zijn van veel ziekten.

De onderzoekers zijn van mening dat op kleurstof gebaseerde beeldvorming met één molecuul kan worden gebruikt om de beweging van verkeerd gevouwen eiwitten in andere soorten cellen, waaronder menselijke cellen, te bestuderen. Dit zou kunnen leiden tot een beter begrip van hoe deze eiwitten bijdragen aan ziekten en de ontwikkeling van nieuwe behandelingen.

Referentie :

1- Zhang, Y., Zon, Y., Yan, J., en Shorter, J. (2022). Op kleurstof gebaseerde beeldvorming met één molecuul van verkeerd vouwen en aggregatie van eiwitten in levende cellen. Natuurcommunicatie, 13(1), 1-13.