Hecht twee eiwitten kunstmatig aan elkaar en je weet in recordtijd of ze ook van nature functioneren als koppel. Maastrichtse biochemici hebben het met succes uitgeprobeerd met twee chemokines, meldden ze onlangs in Angewandte Chemie.

Van die chemokines, kleine cytokine-eiwitten die betrokken zijn bij ontstekingsreacties, bestaan een hoop varianten. Bekend is dat ze vaak paren (‘dimeren’) vormen, die zowel uit twee identieke exemplaren kunnen bestaan als uit twee verschillende chemokines die elk een eigen functie hebben. Het ligt voor de hand dat de dimeervorming die functies beïnvloedt, maar het blijft een evenwichtsreactie en je kunt niet uitsluiten dat beide chemokines gewoon hun eigen ding blijven doen.

Vandaar het idee om ze via een covalente binding permanent aan elkaar te zetten, en te meten of de biologische activiteit hoger wordt dan wanneer je met losse chemokines werkt die op eigen kracht moeten dimeriseren.

Stijn Agten, Tilman Hackeng en collega’s hebben dit nu uitgeprobeerd met de chemokines RANTES en PF4. Van dat duo is bekend dat het dimeren vormt, en ook hoe ze daarbij op elkaar komen te zitten. Als je die dimeervorming verhindert blijkt dat bij muizen atherosclerose te vertragen, wat suggereert dat het proces essentieel is en dat permanent gekoppelde chemokines inderdaad efficiënter moeten werken.

De onderzoekers synthetiseerden beide eiwitten, met respectievelijk 68 en 76 aminozuren waarvan ze er een paar modificeerden om ze achteraf in ongeveer de goede positie aan elkaar te kunnen zetten. Dat laatste gebeurde via een eerder ontwikkelde oximligatietechniek bij lage temperatuur. Dat die oximligatie sneller verliep dan verwacht, zien Agten en Hackeng als indicatie dat de natuurlijke dimeervorming het proces een handje hielp.

Het resulterende ‘obligate PF4-RANTES heterodimeer’, afgekort OPRAH, is uitgetest op een kweekje van endotheelcellen. De combinatie werkte inderdaad tweemaal zo snel als losse chemokines. En het peptide dat bij die muizen de dimerisering verhinderde, had geen effect meer.

Het lijkt er dus op dat het eiwitkoppelconcept werkt, en zich ook leent voor onderzoek naar paren waarvan minder bekend is.

bron: Angewandte, Maastricht University