Porie celmembraan flexibeler dan gedacht

Onderzoekers van de Rijksuniversiteit Groningen zijn erin geslaagd om de maximale doorsnee van een porie in een celmembraan experimenteel te bepalen. Ze deden dat door een serie in grootte oplopende, organische moleculen door de porie te leiden. De doorsnede bleek een flink stuk groter dan vooraf was berekend met behulp van modellen uit de moleculaire dynamica. Het onderzoek, waarin biologen en chemici nauw samenwerkten, is deze week gepubliceerd in de Early Edition van wetenschappelijk vakblad PNAS.

Elke levende cel wordt omgeven door een membraan dat de inhoud van de cel afscheidt van de omgeving. Het membraan is echter wel doorlaatbaar voor eiwitten die worden uitgescheiden. De eiwitten worden dan in ontvouwen vorm via een porie door het membraan geleid. De porie is zeer flexibel en omsluit het ontvouwen eiwit precies. Zo wordt voorkomen dat andere celbestanddelen tijdens het uitscheidingsproces uit de cel lekken.

Om de maximale opening van de porie vast te stellen, koppelden de onderzoekers een serie starre, bolvormige organische moleculen van oplopende omvang vast aan een eiwit. Zolang het gaat om relatief kleine moleculen, worden deze probleemloos samen met het eiwit  door de porie getransporteerd. Maar als de omvang toeneemt, komt er een moment dat de porie verstopt raakt.

Op deze manier bleek het mogelijk om de maximale grootte van de porie experimenteel te bepalen. Die werd vastgesteld op circa 2,2 nanometer (oftewel 2,2 honderdduizendste millimeter). Op basis van simulatiemethoden uit de Moleculaire Dynamica was de maximale doorsnede eerder geschat op ongeveer 1,8 nanometer.

Meer informatie:

• Prof.dr. Arnold Driessen (afdeling Moleculaire Microbiologie)
• Prof.dr. Ben Feringa (afdeling Organisch Synthetische Chemie)

Probing the SecYEG translocation pore size with preproteins conjugated with sizable rigid spherical molecules. Francesco Bonardi, Erik Halza, Martin Walko, François Du Plessis, Nico Nouwen, Ben L Feringa and Arnold J. M. Driessen

Referentie: http://www.pnas.org/content/early/2011/04/19/1101705108