ATP.

ATP kan zich binden aan RNA en zo de expressie van bepaalde genen rechtstreeks regelen als functie van de beschikbare energievoorraad. In elk geval werkt het zo bij bacteriën en er is geen reden om aan te nemen dat het bij mensen wezenlijk anders is, melden onderzoekers van het Scripps Research Institute in Nature Chemical Biology.

Volgens laatste auteur Martha Fedor is dit de meest invloedrijke ‘riboswitch’ die ooit is ontdekt.

Zulke riboswitches zijn fragmenten van het messenger-RNA, dat van het DNA wordt afgeschreven en elders in de cel naar een eiwit wordt vertaald. Ze kunnen zich binden aan een klein molecuul, wat de rest van het mRNA inactiveert (of soms juist activeert). Zo wordt de eiwitproductie afhankelijk van de concentratie van dat kleine molecuul.

Er zijn heel veel van die regelmechanismes bekend, maar tot nu toe leken ze alleen kleine details van het metabolisme te beheersen. Aangenomen werd dat ATP oftewel adenosinetrifosfaat, de standaard-energiedrager voor het gehele metabolisme, werd gemeten door grote, gespecialiseerde sensoreiwitten. Dat er ook simpele riboswitches bestaan die op ATP reageren, is helemaal nieuw.

Fedor had wel een vermoeden in die richting, en heeft een tijdlang gericht naar die ATP-riboswitches gezocht. Van tevoren was echter duidelijk dat ze lastig zouden zijn te vinden. Vanwege de relatief hoge ATP-concentraties in levende cellen kan het niet anders of de binding met het RNA is heel zwak, anders blijft er nooit ongebonden RNA over en heb je geen regelmechanisme meer.

Provovendus Peter Watson wist dat probleem op te lossen door het RNA te behandelen met uv-straling. Zat er toevallig een ATP-molecuul tegenaan, dan zorgde de uv er voor dat de zwakke binding werd aangevuld met een degelijke covalente crosslink. Met andere woorden: het APT kon er daarna niet meer vanaf, en Watson kon op zijn gemak de aanwezigheid ervan aantonen.

Zo ontdekte hij een aantal RNA-sequenties die inderdaad ATP kunnen binden, waarvan een motief genaamd ydaO het belangrijkste is.

ydaO komt vooral voor bij grampositieve bacteriën, zoals Bacillus subtilis. Er zijn tot nu toe 580 genen bekend waar het in zit, en die worden dus kennelijk alle 580 geregeld door ATP.

Bij mensen komt ydaO niet voor, maar dat wil nog niet zeggen dat mensen helemaal geen ATP-riboswitches zouden hebben. Mochten Fedor en collega’s zo’n menselijke variant weten te identificeren, dan levert dat een nieuw aangrijpingspunt op voor geneesmiddelen tegen ouderdomsdiabetes en een hele reeks andere metabole aandoeningen die met de ATP-huishouding te maken hebben.

bron: Scripps

Onderwerpen