Perfecte eiwitkristallen.

Eiwitten kristalliseren fraaier uit wanneer de kiem bovenin de oplossing hangt. Daar heb je namelijk geen last van stromingsverschijnselen die de groei verstoren, schrijft de Nijmeegse hoogleraar Elias Vlieg in het tijdschrift Crystal Growth & Design.

Met zulke‘perfecte’ kristallen wordt de bepaling van eiwitstructuren via röntgendiffractie en stuk gemakkelijker, verwachten Vlieg en promovenda Alaa Adawi, die het onderzoek uitvoerde.

Normaal laat men zulke kristallen onderin een eiwitoplossing groeien. Daarbij is het de kunst om de vloeistof zo min mogelijk te verstoren. Het probleem is echter dat het kristallisatieproces zelf leidt tot dichtheidsveranderingen in de onmiddellijke nabijheid van de kristallen (er verdwijnt immers eiwit uit de oplossing!) waardoor de vloeistof toch weer gaat stromen.

In 2007 toonde Vlieg al aan dat je dit kunt voorkomen door de kristallen te laten groeien in gewichtloze toestand, zodat die dichtheidsverschillen geen effect meer hebben. Daartoe liet hij eiwitten kristalliseren in het 27 Tesla-magneetveld van het Nijmeegse High Field Magnet Laboratory, ook bekend van de zwevende kikkers. Technisch gezien werkte dit prima, alleen is die magneetveel te duur in het gebruik om er routine-kristallisatieproeven mee te doen. Hetzelfde geldt voor het meest voor de hand liggende initiatief, zijnde een retourtje naar het internationale ruimtestation ISS.

Adawi en Vlieg hebben nu dus bedacht dat het veel goedkoper kan. Bovenin de oplossing is de dichtheid van de vloeistof per definitie al het laagst. Wordt die dichtheid nog lager doordat er eiwit uit verdwijnt, dan blijft de vloeistof gewoon op zijn plek. De toevoer van vers eiwit naar het kristal verloopt dus uitsluitend via diffusie, dus zo langzaam als het maar kan, wat veel mooiere kristallen oplevert.

De ondezoekers hebben het al uitgeprobeerd met runderinsuline en twee lysozymen uit kippeneieren. Het leverde inderdaad kristallen op waar röntgendiffractie-opnamen van waren te maken met een hogere resolutie dan gebruikelijk.

bron: Radboud Universiteit

Onderwerpen