Het rode streepje is 10 micrometer.

Met een beetje klikchemie kun je vezels of andere nanostructuren maken van zowat elk eiwit, ook als het van nature niet eens lijkt op een structuurelement. Dat suggereert althans een publicatie van Carnegie Mellon University in Angewandte Chemie.

Het zou de aanzet kunnen zijn voor een totaal nieuwe collectie materialen op eiwitbasis, met onvermoede mogelijkheden voor medicijnafgifte en tissue engineering.

Saadyah Averick, een promovendus van polymeerchemicus Krzysztof Matyjaszewski, kwam er bij toeval achter toen hij het groen fluorescerende eiwit GFP voorzag van dialkyn-polyetheenoxidegroepen. Het idee was dat die groepen aan elkaar zouden klikken en dat je een soort lineaire GFP-oligomeren zou krijgen. Een persbericht suggereert dat het een beetje een vrijdagmiddagexperiment was.

In de praktijk bleken die oligomeren zichzelf te assembleren tot vezels die tientallen micrometers lang konden worden, bij een diameter van zo’n 100 nanometer. Die vezels fluoresceerden nog steeds, als teken dat de vorm van de GFP-bouwstenen intact was gebleven. Het assemblageproces bleek bovendien reversibel: onder invloed van geluidsgolven vielen de vezels uit elkaar, waarna ze binnen een paar dagen opnieuw ontstonden.

Achteraf heeft Anna Balasz, een collega van de University of Pittsburgh, via computersimulaties kunnen vaststellen wat er precies gebeurt. GFP vormt van nature geen vezels maar wel dimeren, doordat hydrofobe delen van het eiwitoppervlak elkaar opzoeken. Bij een GFP-oligomeer zitten die hydrofobe zones kennelijk aan de zijkant van de keten. Als er dan dimeervorming optreedt met een aantal andere GFP-bouwstenen tegelijk, en als die elk in een ander oligomeer verwerkt zitten, krijg je vanzelf vezels.

Die neiging om dimeren (of tri- of tetrameren) te vormen zie je bij heel veel andere eiwitten terug. Als je daar via klikchemie oligomeren van maakt, zouden die in theorie ook moeten klonteren tot een groter geheel. Waarbij het van de geometrie van de eiwitbouwstenen zou moeten afhangen of je eveneens vezels krijgt of iets dat minder langwerpig is.

bron: Carnegie Mellon

Onderwerpen