Onderzoekers van de Universiteit van Californië, San Francisco (UCSF) hebben een belangrijke doorbraak bereikt in het begrijpen hoe eiwitten hun vorm vinden, een proces dat bekend staat als eiwitvouwing. Hun bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Nature, zouden implicaties kunnen hebben voor de ontwikkeling van nieuwe medicijnen en behandelingen voor ziekten zoals de ziekte van Alzheimer en kanker.

Eiwitten zijn essentiële moleculen die een cruciale rol spelen in vrijwel elk biologisch proces. Ze zijn opgebouwd uit aminozuren, die in een specifieke volgorde met elkaar zijn verbonden om een ​​keten te vormen. De volgorde van aminozuren bepaalt de vorm van het eiwit, wat op zijn beurt de functie ervan bepaalt.

Eiwitvouwing is het proces waarbij een eiwitketen zich in zijn uiteindelijke, functionele vorm vouwt. Dit proces is essentieel voor het goed functioneren van eiwitten, maar het is ook erg complex en kan worden beïnvloed door verschillende factoren, waaronder temperatuur, pH en de aanwezigheid van andere moleculen.

De onderzoekers van UCSF gebruikten een techniek genaamd single-molecule fluorescentie resonantie energieoverdracht (smFRET) om de vouwing van eiwitten in realtime te bestuderen. Met deze techniek konden ze de bewegingen van individuele aminozuren volgen terwijl ze zich in de uiteindelijke eiwitstructuur vouwden.

Hun resultaten toonden aan dat het vouwen van eiwitten een zeer dynamisch proces is dat meerdere stappen omvat. De eiwitketen vormt aanvankelijk een willekeurige spiraal, die vervolgens instort tot een compactere structuur. Deze structuur ondergaat vervolgens een reeks herschikkingen totdat deze zijn uiteindelijke, functionele vorm bereikt.

De onderzoekers ontdekten ook dat het vouwen van eiwitten wordt ondersteund door een aantal factoren, waaronder de aanwezigheid van chaperonne-eiwitten. Chaperonne-eiwitten zijn moleculen die andere eiwitten helpen in de juiste vorm te vouwen.

Deze studie biedt nieuwe inzichten in het complexe proces van eiwitvouwing en zou implicaties kunnen hebben voor de ontwikkeling van nieuwe medicijnen en behandelingen voor ziekten zoals de ziekte van Alzheimer en kanker. Door te begrijpen hoe eiwitten vouwen, kunnen wetenschappers mogelijk medicijnen ontwerpen die kunnen voorkomen dat eiwitten verkeerd vouwen of die eiwitten kunnen helpen zich in de juiste vorm te vouwen.

De studie is ook een belangrijke stap voorwaarts in ons begrip van de basisprincipes van eiwitvouwing, een fundamenteel proces in de biologie.