Membraantransport

Onderzoeker:  Wim Annaert (KU Leuven)

Wim Annaert bestudeert de celbiologie van de secretasen, enzymen die andere eiwitten in stukken klieven. Ze werken ondermeer de vorming van de amyloïde peptiden in de hand. Wim Annaert focust zich niet alleen op de ziekte van Alzheimer, maar ook op processen in de embryonale ontwikkeling. Hij hoopt inzicht te verwerven in deze processen en zo een basis te leggen voor nieuwe therapieën.
 

Signalen binnen brengen in de cel

Eén van de belangrijkste activiteiten van secretasen is terug te vinden in het g-secretasecomplex. Dit is opgebouwd uit verschillende elementen, waaronder ook presenilines (PS). Deze eiwitten hebben vooral naam gemaakt als klievers van andere eiwitten. Met die knipfunctie zorgen de PS-eiwitten voor een heel specifieke vorm van signaaloverdracht in de cel, de zogenaamde RIP. Een cel is een gelachtig zakje omgeven door een celmembraan bestaande uit lipiden, cholesterol en eiwitten. Het amyloïde precursoreiwit (APP) is zo’n eiwit dat doorheen het membraan steekt en waarop PS-eiwitten inspelen. Door dit APP-eiwit te knippen, worden amyloïde peptiden gevormd.
 

RIP en de ziekte van Alzheimer

RIP volgt steeds een gelijkaardig patroon. In eerste instantie wordt het gedeelte van het membraaneiwit dat zich aan de buitenzijde bevindt, gekliefd, waarna een klieving ter hoogte van het membraan volgt. Hierdoor komt het intracellulaire gedeelte van het eiwit vrij. In het geval van APP komt het zogenaamde β-amyloïde vrij, dat zich ophoopt in de hersencellen van Alzheimerpatiënten.
 

RIP tegenwerken om tot therapieën te komen voor de ziekte van Alzheimer

Wim Annaert en zijn medewerkers ontleedden hoe APP en het g-secretasecomplex met elkaar binden. Op basis van die kennis hebben ze peptides ontwikkeld die de RIP-signaaltransductie bij APP tegenwerken, waardoor er zich geen β-amyloïde-plakken kunnen vormen. Dit onderzoek kan leiden tot nieuwe therapeutische strategieën in de strijd tegen de ziekte van Alzheimer, maar moet nog verder getest worden.
 

Het verkeer van de componenten in kaart brengen

Het g-secretasecomplex is opgebouwd uit verschillende componenten, waaronder PS1. In een cel bevindt de grootste hoeveelheid PS1 zich in een inactief compartiment, terwijl maar een heel klein deel in een actief complex geassocieerd is en terug te vinden is op die plaatsen waar β-amyloïde geproduceerd wordt. De VIB-onderzoekers onderzoeken hoe PS1 tot op de juiste plaats geraakt en wat de rol van de andere g-secretasecomponenten daarin is. Daarenboven blijft het een raadsel waar juist in de cel de RIP van APP gebeurt.  
celmembraan