Mogelijke nieuw gereedschap
De natuur zit vol met potentiële handige gereedschappen. Eiwitten die kunstjes blijken te kunnen die wij handig of nuttig vinden. Om deze optimaal te gebruiken is het wel nodig om te weten hoe ze hun kunstje flikken. Daarom zochten Britse onderzoekers dit uit voor het mogelijk gereedschap eiwit SAP05.
SAP05 is afkomstig van een bacterie. Die gebruikt het om planten te infecteren en ze in een soort zombies te veranderen. Dit eiwit reguleert namelijk heel precies de afbraak van een groep eiwitten die betrokken zijn bij het aan en uitschakelen van ontwikkelingsgenen. Normaal gesproken vindt specifieke eiwit afbraak alleen plaats als het af te breken eiwit is voorzien van het juiste label. Maar SAP05 slaat deze stap over. En dit maakt SAP05 potentieel stuk gereedschap.
Eerst is wel nodig om te weten hoe SAP05 dit precies doet. Omdat te weten te komen ontrafelde de onderzoekers z’n structuur. Dit deden ze met SAP05 gebonden aan een eiwit voor afbraak, of aan een eiwit dat betrokken is bij de eiwit afbraak machinerie. Hieruit konden ze afleiden dat SAP05 zelf een compacte, ronde structuur heeft. Met aan een kant een bindingsplek voor het af te breken eiwit, en aan de andere kant een bindingsplek voor het eiwit van de afbraak machinerie.
Het is mogelijk om SAP05 zo aan te passen dat we kunnen controleren welke eiwitten het bindt
Vervolgens creëerde de onderzoekers mutaties op de gevonden bindingsplaatsen. Zo kunnen ze hier meer over leren. Hierbij ontdekte de onderzoekers dat met een enkele aanpassing SAP05 vervolgens niet meer aan de af te breken eiwitten bond. De binding met het af te breken eiwit is dus niet zo stevig. Maar wel specifiek.
In tegenstelling, de binding aan het eiwit van de afbraak machinerie bleek robuuster van aard. Mogelijk zo suggereren de onderzoekers omdat een zwakkere binding kan resulteren dat SAP05 samen met het af te breken eiwit degradeert.
Daarnaast maakten de onderzoekers modellen van SAP05 samen met de gehele eiwitafbraak machinerie. Die lijken te suggereren dat SAP05 zo gepositioneerd is dat SAP05 het de aan SAP05 af te breken bindende eiwit als ware in de eiwitafbraak machine schuift.
Dit onderzoek laat zien hoe SAP05 werkt. Dat het mogelijk is om SAP05 zo aan te passen is dat we kunnen controleren welke eiwitten het bindt. Dit geeft SAP05 mogelijk therapeutische toepassingen zo zeggen de onderzoekers.
Literatuur
Qun Liu, Abbas Maqbool, Federico G. Mirkin, Yeshveer Singh, Clare E. M. Stevenson, David M. Lawson, Sophien Kamoun, Weijie Huang, Saskia A. Hogenhout (2023) Bimodular architecture of bacterial effector SAP05 that drives ubiquitin-independent targeted protein degradation. PNAS: 120 (49) e2310664120 https://doi.org/10.1073/pnas.2310664120
Plant en Zo 