Structure and mechanism of the ECF-type ABC transporter for thiamin

Promotie: dhr. G.B. Erkens, 14.45 uur, Doopsgezinde Kerk, Oude Boteringestraat 33, Groningen

Proefschrift: Structure and mechanism of the ECF-type ABC transporter for thiamin

Promotor(s): prof.dr. D.J. Slotboom

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

Nieuwe bacteriële transporteiwitten ontdekt voor vitaminen als vitamine B1

Guus Erkens ontdekte tijdens zijn promotieonderzoek een nieuw type transporteiwitten voor vitamines in bacteriën. Een bijzondere eigenschap van deze transporteiwitten is dat ze in staat zijn chemisch heel verschillende vitamines te transporteren (van de buitenkant van de cel naar de binnenkant), door een onderdeel van het transporteiwitcomplex uit te wisselen. Erkens richtte zijn aandacht met name op het transporteiwit ThiT voor vitamine B1 (thiamine) van de bacterie Lactococcus lactis. Hij onderzocht hoe ThiT thiamine kan herkennen. Daarnaast bepaalde hij de driedimensionale structuur van ThiT met röntgenkristallografie. Deze resultaten kunnen in de toekomst een basis vormen voor de ontwikkeling van nieuwe antibiotica.

Bacteriën hebben vitamines nodig om te overleven, net als mensen en dieren. Veel bacteriën zijn in staat deze vitamines zelf te produceren, maar toch zijn zij vaak afhankelijk van de opname van vitamines uit de omgeving. Bij de opname van vitamines door bacteriën zijn transporteiwitten betrokken die zich in de celmembraan bevinden.

Celmembraaneiwitten zijn technisch echter moeilijk te bestuderen, daarom is er weinig bekend over de werking van transporteiwitten en hun structuur. Eiwitten bestaan uit lange ketens die in een complex patroon zijn opgevouwen. Deze vouwing is van groot belang voor de werking het eiwit. De resultaten van Erkens leiden tot veel inzicht in de werking van ThiT en van vitaminetransport in het algemeen.

In samenwerking met andere onderzoekers werden vergelijkbare eiwitten gevonden voor de opname van andere vitamines. Dit gaf aanleiding tot een nadere bestudering van ThiT. Na het eiwit uit de celmembranen van L. lactis te hebben gezuiverd, werd bekeken hoe thiamine door ThiT werd herkend. Er bleek een zeer sterke interactie te bestaan tussen thiamine en ThiT. Guus Erkens concludeert dat bacteriën hierdoor in staat zijn thiamine op te nemen wanneer dit voorkomt in zeer lage concentraties.

Guus Erkens (Arnhem, 1983) studeerde moleculaire biologie en biotechnologie aan de Rijksuniversiteit Groningen, waar hij zijn promotieonderzoek uitvoerde bij het Groningen Biomolecular Sciences and Biotechnology Institute (GBB), afdeling Biochemie, vakgroep Enzymologie van Membraaneiwitten. Het werd gefinancierd door NWO, door middel van een Vidi subsidie van zijn promotor Dirk Jan Slotboom. Zijn nieuwe werkomgeving wordt (per 1 augustus) de vakgroep Single Molecule Biophysics van de Rijksuniversiteit Groningen.

Zie verder persbericht