Vaults zijn eiwitcomplexen die worden aangetroffen in het cytoplasma van eukaryotische cellen. Ze zijn samengesteld uit meerdere subeenheden die zichzelf assembleren tot een holle, ruwweg bolvormige structuur met een diameter van ongeveer 25 nanometer. Kluizen werden voor het eerst ontdekt in de jaren zeventig, maar hun functie is raadselachtig gebleven. Recent onderzoek heeft echter licht geworpen op de potentiële rol van kluizen in een verscheidenheid aan cellulaire processen, waaronder RNA-metabolisme, eiwitopslag en DNA-reparatie.

Structurele kenmerken van kluizen

Vaults zijn zeer symmetrische structuren, bestaande uit 78 eiwitsubeenheden die in een spiraalvormig patroon zijn gerangschikt. De subeenheden zijn samengesteld uit twee belangrijke eiwitten, kluiseiwit (VPP) en groot kluiseiwit (MVP). VPP vormt de buitenste schil van het gewelf, terwijl MVP de binnenbekleding vormt. De kluisstructuur wordt verder gestabiliseerd door een netwerk van disulfidebindingen en hydrofobe interacties.

Mobiele distributie en overvloed

Kluizen worden aangetroffen in het cytoplasma van de meeste eukaryotische cellen, maar hun overvloed varieert afhankelijk van het celtype en de metabolische toestand ervan. Ze komen vooral overvloedig voor in weefsels met een hoge metabolische activiteit, zoals de lever en de nieren. Kluizen worden ook aangetroffen in bepaalde soorten kankercellen, waar ze een rol kunnen spelen bij de progressie van tumoren.

Functies van kluizen

De precieze functie van gewelven is nog steeds niet volledig duidelijk, maar verschillende bewijzen suggereren dat ze betrokken zijn bij een verscheidenheid aan cellulaire processen, waaronder:

* RNA-metabolisme: Er is aangetoond dat kluizen een aantal RNA-moleculen bevatten, waaronder ribosomaal RNA (rRNA), transfer-RNA (tRNA) en klein nucleair RNA (snRNA). Deze RNA's zijn betrokken bij verschillende aspecten van eiwitsynthese en genexpressie. Kluizen kunnen een rol spelen bij de opslag en het transport van deze RNA's in de cel.

* Eiwitopslag: Er is ook aangetoond dat kluizen een aantal eiwitten bevatten, waaronder enzymen, structurele eiwitten en signaalmoleculen. Deze eiwitten kunnen in kluizen worden opgeslagen voor later gebruik of ter bescherming tegen afbraak.

* DNA-reparatie: Vaults zijn betrokken bij DNA-reparatieprocessen. Ze kunnen een fysieke barrière vormen die DNA tegen schade beschermt, en ze kunnen ook factoren bevatten die betrokken zijn bij DNA-reparatieroutes.

Potentiële toepassingen in nanotechnologie

De unieke structurele kenmerken van gewelven hebben de aandacht getrokken van nanotechnologen. Kluizen kunnen mogelijk worden gebruikt als nanocontainers voor de levering van medicijnen of andere moleculen in cellen. Ze kunnen ook worden gebruikt als sjablonen voor de assemblage van nieuwe nanomaterialen.

Verder onderzoek is nodig om de functie van kluizen volledig te begrijpen en hun potentiële toepassingen in de nanotechnologie te onderzoeken. De huidige bevindingen suggereren echter dat gewelven fascinerende biologische structuren zijn met een breed scala aan potentiële toepassingen.