Vandaag de dag, sociale media helpen ons om op de hoogte te blijven van de actualiteit. Omdat we niet in staat zijn om de hele stroom aan informatie in één keer te verwerken, neurale netwerken extraheren alleen de informatie die we moeten weten. De cellen in ons lichaam werken op een vergelijkbare manier:in de strijd tegen parasieten, virussen en zelfs kanker, een moleculaire machine genaamd het MHC-I peptide-loading complex selecteert eiwitfragmenten die belangrijk zijn voor het immuunsysteem. Onderzoekers van het Max Planck Instituut voor Biofysica, De Goethe-universiteit in Frankfurt en de Martin Luther-universiteit in Halle-Wittenberg hebben nu licht geworpen op hoe dit eiwitcomplex is gestructureerd en hoe het werkt.

In cellen, statusupdates in de vorm van kleine eiwitfragmenten dragen informatie uit het binnenste van de cel. Deze peptiden worden op het celoppervlak gepresenteerd door MHC-I-eiwitten, afkorting voor grote histocompatibiliteitscomplex klasse I-eiwitten, zodat ze door het immuunsysteem kunnen worden opgespoord. MHC-I-moleculen leveren snel informatie over kankercellen of met virus geïnfecteerde cellen aan het immuunsysteem. Hierdoor kan het immuunsysteem gedegenereerde of geïnfecteerde cellen herkennen en elimineren. Echter, een foutieve melding kan leiden tot auto-immuunziekten of chronische ontstekingen.

"Om de structuur van dit uiterst fragiele complex te onderzoeken, we hebben eerst een moleculair lokaas ontwikkeld. Met behulp van dit hulpmiddel, we waren in staat om het MHC-I peptide-laadcomplex te isoleren van het endoplasmatisch reticulum, ", legt Simon Trowitzsch van het Biocentre van de Goethe-universiteit in Frankfurt uit. "Dankzij baanbrekende verbeteringen in cryo-elektronenmicroscopie, die onlangs de Nobelprijs won, we waren in staat om het MHC-I-peptidecomplex direct te observeren en de structuur ervan op te helderen, ", voegt Arne Möller van het Max Planck Institute of Biophysics toe.

Om ervoor te zorgen dat de cel informatie aan het immuunsysteem kan geven, membraantransporteiwitten, vouwende enzymen en MHC-I-moleculen moeten precies samenwerken binnen een complex. De resultaten van de studie laten zien hoe het MHC-I peptide-laadcomplex alleen die eiwitfragmenten uitfiltert die door immuuncellen worden herkend. "Deze bevindingen zijn belangrijk omdat virussen en kankercellen de informatieoverdracht verstoren en in staat zijn het immuunsysteem te slim af te zijn. We begrijpen nu beter hoe cellen antigenen selecteren om kanker of infecties te detecteren. Dit zou kunnen helpen om immuuntherapieën te verbeteren, ", zegt Robert Tampé van het Instituut voor Biochemie aan de Goethe-universiteit.