Verdieping

Hengelen naar eiwitten

24 juli, 2020
Beeld: Shutterstock
Combineer koolstofnanomembranen met een bio-afstotende laag én een selectieve ‘hengel’ en je kunt heel precies vissen naar specifieke eiwitten in mengsels.

Combineer koolstofnanomembranen met een bio-afstotende laag én een selectieve ‘hengel’ en je kunt heel precies vissen naar specifieke eiwitten in mengsels, die je vervolgens met cryoEM kunt bekijken, meldt een artikel in ACS Nano.

Het op atomaire schaal bekijken van moleculen, eiwitten of complete cellen lukt steeds beter. Daarvoor gebruik je meestal cryo-elektronenmicroscopie (cryoEM), een vorm van transmission elektronenmicroscopie (TEM). Ook al zijn er al veel verbeteringen aangebracht, het blijft lastig om bruikbare hoeveelheden van je substraat te analyseren. Daarom hebben Julian Scherr en collega’s van drie Duitse universiteiten een nieuwe aanpak bedacht waarmee je heel specifiek naar eiwitten kunt vissen.

De aanpak bestaat uit drie lagen: een koolstofnanomembraanlaag (CNM), een bio-afstotende laag en een selectief handvat voor specifieke eiwitten. De CNM’s maak je door aromatische zelf-assemblerende monolagen te laten crosslinken. De onderzoekers gebruikten voor hun CNM 4’-nitro-4-bifenylthiol, wat resulteerde in een laagje van ongeveer 1 nm. De nitrogroepen reduceerden ze tot amines, die ze vervolgens lieten reageren met polyglycerol. Deze laag van zo’n 8 nm bleek voldoende om eiwitten die niet op het handvat pasten af te stoten. Daarbovenop volgde de bioherkenningslaag, die Scherr en co specifiek ontwikkelden voor eiwitten met een oligo-histidinereeks, mogelijk gemaakt door een tetrakisnitrilotriazijnzuur-unit.

Om de slimme nanosheets te testen, liet het team twee verschillende eiwitten op de nanosheets los. De een was een GroEL uit E. coli (zonder histidine) en de ander een His-tagged complex I uit Yarrowia lipolytica. Uit de cryoEM-analyses bleek dat complex I wel 24 keer meer bond aan de herkenningslaag dan GroEL, wat de hypothese bevestigde.

De auteurs merken verder op dat je dit systeem natuurlijk nog kunt aanpassen voor bijvoorbeeld biotine-streptavidine-systemen. Ook denatureren de substraten minder makkelijk. De eiwitten zitten namelijk aan de nanosheets diep onder het dunne laagje water dat de samples bedekt, waardoor er geen schadelijke interactie kan plaatsvinden op de lucht-waterinterface. Je zou dit systeem zelfs kunnen gebruiken in andere nanobiotechnologische gebieden zoals grafeen, besluiten de onderzoekers.

Scherr, J. et al. (2020) ACS Nano

 
Daniël Linzel
Daniël Linzel 24 juli 2020

Nog geen opmerkingen

Meer Verdieping
Zout geeft het startschot
06 okt 2026 — Renée Canrinus-Moezelaar
Ideale habitat voor industriële premières
06 okt 2026 — Jacqueline van Gool
'We gaan dit gewoon doen'
06 okt 2026 — Esther Thole
Tegen de klok
15 sep 2026 — Ruben Boot
C2Weekly nieuwsbrief
weekly

Mis geen enkel bericht met onze nieuwsbrief C2Weekly

Elke woensdag in je inbox: het laatste chemie- en life sciences nieuws uit Nederland en Vlaanderen, aangevuld met analyses, achtergronden en meer!

Inloggen

Nog niet geregistreerd?

Registreer je gratis en ontvang de nieuwsbrief, creëer je eigen profiel en reageer op onze artikelen.

Not registered yet?

Register for free and receive our newsletter.

Inloggen voor leden van de KNCV, KVCV, NBV en NVBMB

  • Log in het met het e-mailadres waarmee je bij je vereniging bekend bent. Weet je niet welk e-mailadres dat is? Kijk dan op welk adres je de digitale nieuwsbrief van je vereniging ontvangt.
  • Als je nog niet eerder ingelogd hebt moet je een nieuw wachtwoord aanmaken. Klik hiervoor op ‘wachtwoord resetten’.