Eiwitstructuur

Onderzoeker:  Frederic Rousseau en Joost Schymkowitz (KU Leuven)


Frederic Rousseau en Joost Schymkowitz zijn gefascineerd door de structuur en opvouwing van eiwitten. Een fascinatie die makkelijk te verklaren is vanuit het belang ervan. Heel wat aandoeningen zoals de ziektes van Alzheimer, Parkinson, Huntington en Creutzfeld-Jacob gaan immers gepaard met een foute structuur of opvouwing. Het SWITCH-lab heeft diverse technieken ontwikkeld om de eiwitstructuur tot in detail te ontleden.
 

Een eiwit is meer dan een aaneenschakeling van de juiste aminozuren

Eiwitten zijn de werkpaarden van de cel. Ze voeren alle functies in een cel uit. Om gezond te zijn is het dan ook belangrijk dat eiwitten op de juiste manier gemaakt worden. Hier hoort ook een correcte afwerking bij, waardoor het eiwit de juiste structuur en opvouwing aanneemt.

Eiwitten zijn heel dynamisch en kunnen van vorm veranderen. En die structuurwijziging beïnvloedt de functie van het eiwit. Fouten in dit proces kunnen leiden tot ongewenste effecten, zoals een opeenstapeling van eiwitten. Van meer dan 30 ziekten weet men dat ze hiermee gepaard gaan. De meest gekende is ongetwijfeld de ziekte van Alzheimer.
 

Complexe interacties onderzoeken met multidisciplinaire tools

Rousseau en Schymkowitz hebben specifieke tools ontwikkeld om diverse aspecten van het opvouwproces van eiwitten in kaart te brengen en te analyseren. Ze zetten hiervoor een combinatie in van biofysica, celbiologie, structurele biologie en bio-informatica.

Zo ontwikkelden ze TANGO, een computermodel dat, op basis van structuurgegevens, wijzigingen en omgevingsfactoren, voorspelt waarom, wanneer en hoe een eiwit zal samenklitten. Om eiwitstabiliteit en –opvouwing te voorspellen ontwikkelden ze een andere tool, FOLDX.


Kennis over eiwitstructuren inzetten in de strijd tegen veroudering en ziekten

Onderzoek met deze en andere zelf ontwikkelde middelen levert een schat aan  informatie op. Het SWITCH-lab zet deze informatie optimaal in om de rol van eiwitstructuren te bepalen in veel voorkomende ziekten, niet alleen van neurodegeneratieve ziekten, maar ook van bijvoorbeeld voedselallergieën. En dit kan op zijn beurt misschien ooit leiden tot therapieën of predictieve tests.