Nieuws

Dobberen in een opgeschaald celmembraan

Als eiwitten zich nestelen in een celmembraan, rollen ze vanzelf naar elkaar toe. In Scientific Reports beschrijven Leidse onderzoekers deze week een uitvergroot model van zo’n membraan waarmee je het effect voor het eerst zichtbaar kunt maken.

Het voegt een nieuw aspect toe aan het vermogen van zo’n celmembraan tot zelforganisatie. De volgende vraag is in hoeverre de afstand tussen eiwitten een rol speelt bij het functioneren van een cel.

Als model gebruiken Daniela Kraft en promovendus Casper van der Wel zogeheten giant unilamellar vesicles (GUV’s), vetbolletjes die vaker worden gebruikt om cellen te imiteren. In dit geval zijn ze opgebouwd uit 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-fosfocholine (DOPC), en hebben ze diameters van 5 tot 100 μm. De eiwitten worden voorgesteld door polystyreenbolletjes met een diameter van één micrometer.

Door de GUV’s te functionaliseren met biotine en de polystyreenbolletjes te coaten met avidine, een écht eiwit dat aan biotine hecht, kun je zorgen dat bolletjes en GUV’s aan elkaar blijven plakken. De onderlinge adhesie kun je daarbij instellen door te spelen met de hoeveelheid avidine.

Tot slot voorzie je alle onderdelen van fluorescente markers, zodat je onder een fluorescentiemicroscoop kunt zien wat er gebeurt.

Wat je dan ziet is afhankelijk van de adhesie die je hebt ingesteld. Is die groot genoeg, dan zinkt zo’n bolletje diep in het membraan en wordt uiteindelijk vrijwel geheel omringd door vetmoleculen. Het alternatief is dat het er bovenop blijft liggen zonder dat het membraan vervormt. Iets daar tussenin lijkt niet te bestaan.

Vervormt het membraan niet, dan blijven de bolletjes op hun plek. Maar doet het dat wel, dan drijven ze naar elkaar toe. De vervorming kost immers energie, en energetisch is het gunstiger als twee bolletjes naast elkaar zitten en samen voor de vervorming zorgen.

Dat het ook zo werkt met echte eiwitten in een echt celmembraan is tientallen jaren geleden al theoretisch voorspeld. Op die schaal kun je het niet rechtstreeks meten. Maar theoretische berekeningen van de Delftse co-auteurs Afshin Vahid en Timon Idema laten zien dat de schaalgrootte van het systeem geen rol speelt, zodat je gerust mag aannemen dat de polystyreenbolletjes-in-GUV representatief zijn voor die echte eiwitten.

Wat er gebeurt als het membraan niet de vorm heeft van een bolletje maar van een nanobuisje, hebben Vahid en Idema enkele weken later laten zien in een tweede publicatie.

bron: Universiteit Leiden

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je aan voor de nieuwsbrief en blijf op de hoogte van het laatste nieuws van C2W.

Meld je nu aan!

C2W Social Media

Logo Twitter

Logo Linkedin

Wordt abonnee/lid

Logo KNCV

Sluit nu een abonnement af of word lid van de KNCV en ontvang elke week het laatste nieuws, digitaal of op papier. 

Sluit nu een abonnement af!