Het team van prof. Joris Messens van het VIB-VUB Centrum voor Structurele Biologie heeft nieuwe inzichten opgeleverd in de regulatie van een belangrijk intracellulair boodschappermolecuul, waterstofperoxide (H ₂ O ₂ ), wiens ontregeling is gekoppeld aan de ontwikkeling van verschillende ziekten, waaronder kanker.

Om de niveaus van H . te verfijnen ₂ O ₂ , cellen kunnen veranderingen in de concentratie van H . waarnemen ₂ O ₂ en reageren door specifieke DNA-regulatiemechanismen te activeren. Bij bacteriën, een eiwit genaamd OxyR functioneert als zo'n H ₂ O ₂ -sensor. Het exacte mechanisme van hoe OxyR H . detecteert ₂ O ₂ en verandert zijn DNA-bindende eigenschappen, echter, is tot nu toe onontgonnen gebleven.

Door eiwit X-ray kristalstructuren te combineren met ondersteunende moleculair biologische en biochemische experimenten, Dr. David Young en Dr. Brandán Pedre hebben samen met internationale medewerkers en medewerkers van het Messens-lab nieuw inzicht gegeven in deze vraag. Ze hebben de precieze H . ontdekt ₂ O ₂ bindingsplaats en de conformationele veranderingen die OxyR gebruikt om aan DNA te binden en de regulatie van de cellulaire H . te stimuleren ₂ O ₂ concentratie.

"Eerder, de H ₂ O ₂ -geïnduceerde structurele verandering van OxyR heeft geleid tot de ontwikkeling van op fluorescentie gebaseerde genetisch gecodeerde H ₂ O ₂ sensoren, biedt een manier om compartimentspecifieke endogene H . te visualiseren ₂ O ₂ in realtime in levende cellen in verschillende pathologische omstandigheden, " legt Dr. David Young (VIB-VUB) uit. Brandán Pedre (VIB-VUB) voegt toe:"Dit nieuwe inzicht in de structurele details van het OxyR-eiwit verduidelijkt niet alleen hoe de cel zich wapent tegen H ₂ O ₂ veranderingen, maar zullen ons ook in staat stellen om gevoeligere en specifiekere op OxyR gebaseerde fluorescente biosensoren te creëren. Dergelijke sensoren zullen ons helpen beter te begrijpen hoe afwijkend H ₂ O ₂ signalering leidt tot ziekte en, op lange termijn, nieuwe doelwitten voor geneesmiddelen te identificeren."