Als modelsysteem werd de borstelhaargroei van fruitvliegjes gebruikt.

Uitgroeiende uiteinden van zenuwvezels (axonen) worden de juiste kant op geleid door een flavo-enzym genaamd Mical, dat daarbij waterstofperoxide produceert als een nogal agressief 'signaalmolecuul'. Dat is de essentie van een publicatie waarmee de Wageningse biochemicus Willem van Berkel vorige week Nature wist te halen, samen met celbiologen van het University of Texas Southwestern Medical Center onder leiding van Jonathan Terman.

Het is voor het eerst dat aan flavo-enzymen (preciezer: de subgroep van flavo-enzymen met mono-oxygenase activiteit) een dergelijke functie wordt toegedicht. Ze zijn namelijk een stuk beter bekend als afbrekers van biomassa en toxische verbindingen. Dan doen ze via een redoxmechanisme, door reactieve OH-radicalen te genereren uit protonen (uit NADH of NADPH) en zuurstof.

H2O2-vorming uit zulke radicalen is een bekend fenomeen. Alleen is het normaal gesproken niet de bedoeling: de stof geldt als toxisch, en het is ook nog eens zonde van de energie. Wanneer toch H2O2 wordt gevormd, betekent dat meestal dat er iets mis is met het enzym.

Het Nederlands-Amerikaanse onderzoek doet nu vermoeden dat het bij het een paar jaar geleden ontdekte Mical (voluit: ‘molecule interacting with CasL’) wat ingewikkelder ligt. De door dit enzym geproduceerde H2O2 lijkt namelijk nodig te zijn om lokaal actineskeletvezels te depolymeriseren, zodat het groeiende axon kan passeren.

Wáár dat gat in het actineskelet wordt gebrand, moet dan weer te maken hebben met de interactie tussen Mical en andere enzymen (semaforines) en hun receptoren (plexines). Hoe dat precies werkt, moet nog worden opgehelderd. Duidelijk is al dat Mical een ingewikkeld eiwit is met een groot aantal domeinen, waarmee het zichzelf aan een reeks andere stoffen kan koppelen.

Het zou Van Berkel niets verbazen als het eiwit een dubbelrol vervult: tegelijk H2O2-producent én ‘gewoon’ flavoenzym. Een indicatie daarvoor is dat er niets gebeurt wanneer je H2O2 uit een flesje aan het systeem toevoegt, zonder Mical er bij.

bron: Nature

Onderwerpen