Sleutelenzyme in eiwitcontrole ontdekt: doorbraak in behandeling van ziekten

AmsterdamWetenschappers van de Universiteit van Massachusetts Amherst hebben een belangrijk onderdeel ontdekt van hoe het lichaam de eiwitvouwing controleert en beheert. Deze ontdekking kan helpen bij het ontwikkelen van nieuwe geneesmiddelen voor verschillende ernstige ziekten. Hun studie, gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences, toont aan dat het enzym UGGT essentieel is in het eiwitvouwingsproces en nauw samenwerkt met het zeldzame selenoproteïne Sep15.

Correcte eiwitvouwing is essentieel voor een goede celwerking, en fouten in dit proces kunnen ziekten veroorzaken zoals de ziekte van Alzheimer, cystic fibrosis en emfyseem. Het endoplasmatisch reticulum (ER) is verantwoordelijk voor de aanmaak en vouwing van eiwitten. Eiwitten die niet goed vouwen, worden gemarkeerd voor hervouwen of vernietiging. Onderzoekers geven aan dat UGGT specifieke koolhydraattags genaamd N-glycanen controleert om te beoordelen of eiwitten correct gevouwen zijn.

Belangrijke conclusies uit het onderzoek zijn:

• Het UGGT-enzym fungeert als een poortwachter door het aflezen van N-glycanetiketten op eiwitten.
• Sep15, een zeldzaam selenoproteïne, vormt een complex met UGGT en speelt een cruciale rol in het controlesysteem voor eiwitkwaliteit.
• Verstoringen in de binding van Sep15 aan UGGT leiden tot het mislukken van het vormen van het noodzakelijke complex voor het evalueren van eiwitvouwing.

Met behulp van geavanceerde AI-modellen zoals AlphaFold2 ontdekten de onderzoekers dat Sep15 een helixstructuur heeft die goed aansluit op UGGT. Dit specifieke koppelingspunt is cruciaal voor de werking van UGGT. Het onderzoeksteam bevestigde dit door met recombinant DNA de binding tussen UGGT en Sep15 te verbreken, wat de voorspellingen van het model bevestigde.

Lees ook:

Vandaag · 18:07

Nieuw onderzoek: hoe overstromingsrisico’s huizenprijzen beïnvloeden en percepties van kopers uitdagen

Sep15 heeft twee hoofdfuncties. Het corrigeert de vorm van verkeerd gevouwen eiwitten of markeert ze om afgebroken te worden. Beide functies worden steeds meer bestudeerd. Dit onderzoek draagt bij aan de ontwikkeling van nieuwe medicijnen die zich kunnen richten op de Sep15/UGGT interactie. Omdat Sep15 een eiwit is dat selenium bevat, toont het onderzoek ook aan dat selenium wellicht belangrijk is voor de gezondheid van cellen.

Dit onderzoek verkent een nieuw gebied binnen de farmaceutische sector. Door de interactie tussen Sep15 en UGGT te richten, kunnen er behandelingen ontstaan voor ziekten veroorzaakt door verkeerd gevouwen eiwitten. Aangezien het ER verantwoordelijk is voor veel complexe eiwitten, kunnen interventies op dit punt aanzienlijke therapeutische effecten hebben. Dit kan leiden tot behandelingen die het kwaliteitssysteem van eiwitten aanpassen om het risico op dergelijke ziekten te verminderen.

Het onderzoek, gefinancierd door het Nationaal Instituut voor Algemene Medische Wetenschappen, onderstreept het belang van geavanceerde technologie en teamwork in biomedische studies. Terwijl wetenschappers meer ontdekken, groeit ons begrip van proteïne vouwing en de invloed ervan op de gezondheid, wat hoop biedt voor toekomstige medische doorbraken.