Transferrine met 2x ijzer (geel), met plutonium op de goede plek (groen) en op de verkeerde (blauw)

Het ijzertransporteiwit transferrine is toch verantwoordelijk voor de opname van plutonium in het lichaam. Maar het kan dit metaal alleen afleveren als het ook ijzer bij zich heeft, zo valt te lezen in Nature Chemical Biology. Wellicht levert het ooit een methode op om plutoniumvergiftiging tegen te gaan.

Het is voor het eerst dat een beetje duidelijk wordt waarom plutonium zich zo gemakkelijk kan ophopen in menselijk weefsel, en dan met name in de lever en in het skelet.

Dat de ijzerhoudende eiwitten serumtransferrine en ferritine per ongeluk plutonium kunnen opnemen in plaats van ijzer, was al heel lang bekend. Het is ook niet zo vreemd: wat complexvormende eigenschappen betreft lijkt Pu4+ vrij sterk op Fe3+. Maar het plutoniumion is een heel stuk groter en tot nu toe werd aangenomen dat de eiwitten daardoor zo’n rare vorm zouden krijgen dat de receptoren op celwanden ze niet meer als zodanig zouden herkennen.

Met röntgentechnieken hebben onderzoekers van het Argonne-lab en Northwestern University nu ontdekt dat dat wel meevalt. Transferrine heeft twee verschillende plekken waar het ijzerionen kan binden, de C-lob en de N-lob. Komt in die N-lob een plutoniumion terecht, dan wil die lob niet meer dicht en wordt het transferrine niet meer door receptoren herkend. Maar de C-lob past wel om Pu4+ heen. En zit er dan in de N-lob gewoon Fe3+, dan nemen cellen het plutoniumhoudende eiwit gewoon op alsof er niets aan de hand is.

In vitro blijk je dit proces te kunnen remmen met chloroquine, een bekend medicijn tegen malaria. Chloroquine voorkomt dat transferrine zijn lading binnenin de cel loslaat, en dat blijkt voor plutonium net zo goed op te gaan als voor ijzer. Of dit ook in vivo een slimme strategie is moet nog worden afgewacht.

De publicatie suggereert dat er misschien nog wel meer metaalionen zijn die op deze manier een cel binnen kunnen sluipen. Bekend is dat transferrine een stuk of 30 verschillende ionen kan binden. In de meeste gevallen herkent de receptor ze dan ook niet meer. Maar bij die experimenten werkte men altijd met één type ion tegelijk, dat dan zowel in de C- als in de N-lob moest passen. De combinatie met ijzer, die bij plutonium het verschil blijkt te maken, is met andere ionen gewoon nooit eerder uitgeprobeerd.

bron: C&EN

Onderwerpen