The MemGen structural classification of secondary transporters. A membrane topology screening approach

Promotie: dhr. R. ter Horst, 12.45 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: The MemGen structural classification of secondary transporters. A membrane topology screening approach

Promotor(s): prof.dr. A.J.M. Driessen

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

Verificatie structurele classificatie door MemGen

Ondanks hun grote aantal en verscheidenheid, hebben (α-helix) membraaneiwitten een gemeenschappelijk architectuur die bestaat uit één of meer bundels membraanspannende hydrofobe segmenten verbonden door hydrofiele lussen. De afwisselende gebieden van hoge en lage hydrofobiciteit leiden tot een hydropathieprofiel dat karakteristiek is voor het betreffende membraaneiwit. Het karakteristieke hydropathieprofiel kan worden beschouwd als een soort vingerafdruk van de structuur van het eiwit.

In de MemGen classificatie worden relaties tussen (schijnbaar niet gerelateerde) transporteiwitten of families van transporteiwitten geïdentificeerd, door vergelijking van hydropathieprofielen. Families van secundaire transporteiwitten zijn op deze wijze gegroepeerd in één van de structurele klassen, ST[1], ST[2], ST[3] en ST[4]. Alle leden van een structurele klasse hebben een globale structuur gemeen, die kenmerkend is voor de betreffende klasse. Dus, hoewel het MemGen classificatiesysteem in principe geen membraantopologie-voorspellingsmethode is, betekent kennis van de topologie van één eiwit in een structurele klasse kennis van de globale topologie van iedere transporter in die structurele klasse [33].

Het doel van het onderzoek van Ramon ter Horst was een experimentele methode te ontwikkelen die discriminatie tussen de topologie-modellen, afgeleid van verschillende voorspellers, mogelijk maakt. De methode werd vervolgens gebruikt om de structurele classificatie door MemGen te verifiëren. Zijn TopScreen aanpak leverde een grote hoeveelheid gegevens die volledig in overeenstemming waren met MemGen ‘voorspellingen’ en ondersteunt daarmee de karakteristieke hypothetische vouwing (‘global fold’) van ST[3] transport families. Op basis van de studies beschreven in zijn proefschrift, suggereert Ter Horst dat de kernstructuur die in de [st324]GltS en [st326]2HCT families ook geldt voor de schijnbaar ongerelateerde IT-superfamilie en andere families in klasse ST[3].

Ramon ter Horst (Enschede, 1973) studeerde scheikunde aan de Rijksuniversiteit Groningen, waar hij zijn promotieonderzoek deed bij de afdeling Moleculaire Microbiologie/GBB, gefinancierd door NWO-CW. Inmiddels is hij scheikundeleraar aan een middelbare school.