RUG-onderzoek krijgt grote toekenning voor werk met bacteriemembraan

vr, 22 juli 2016

“Dit is een nieuwe, opwindende aanpak,” vertelt hoogleraar moleculaire genetica Oscar Kuipers. Met zijn onderzoeksgroep zit hij in een consortium van wetenschappers die verbonden zijn aan universiteiten en bedrijven. Samen willen ze het gebruik van de lipid rafts ontwikkelen. Lipid rafts zijn drijvende vet-vlotten in het celmembraan van cellen met een celkern. Aan het project doen twaalf partners mee uit tien verschillende Europese landen.

Vet-vlot in de cel

Maar wat is nou een celmembraan? En wat is nou eigenlijk een vet-vlot? Een stukje uitleg is in dit geval op zijn plaats: een celmembraan is het omhulsel van en cel. Dit is een vettig laagje waar moleculen doorheen kunnen. Sommige moleculen kunnen dat makkelijker dan andere. In dat vetlaagje zitten ook allerlei speciale eiwitten, receptoren, die alle signalen van buiten de cel naar binnen doorgeven. Die receptoren zijn niet gelijkmatig verdeeld, maar zitten als het ware op een kluitje. Zo’n kluitje heet een vet-vlot, ook wel een lipid raft genoemd. 

In die vet-vlotten zijn bepaalde processen geconcentreerd. Eigenlijk vormen ze microdomeinen met een samenstelling die iets afwijkt van de rest van de celmembraan. Hierdoor kunnen op de lipid rafts bepaalde processen afgebakend plaatsvinden aan de buitenkant van de cel. En het is mogelijk om eiwitten gericht naar zo’n microdomein toe te sturen. Dit kan met behulp van labels. De vlotten hebben nog een eigenschap; ze kunnen instulpingen in de membraan vertonen, waardoor ze hun eigen oppervlak vergroten. 

Bacterie produceert antibioticum

Microbiologen maken gebruik van de eigenschappen van de vet-vlotten. Zo kunnen ze ervoor zorgen dat een bacterie via aanpassingen een nuttige stof aanmaakt; bijvoorbeeld een antibioticum. Het nadeel is dat dit giftig kan zijn voor de bacteriecel. Door de productie op de afgebakende vlotten te laten plaatsvinden, wordt het minder schadelijk voor de cel. Dit is waar een groot deel van dit onderzoeksproject zich op richt: de lipid rafts op bacteriën. 

Cosmetica en drinkwater

Maar de onderzoekers werken in dit project niet alleen. Andere deelnemers zullen op de vlotten grondstoffen maken voor cosmetica, zoals bètacaroteen, vitamine A of B. Ook is het de bedoeling om op de vlotten gifstoffen af te gaan breken, zoals 1,2,3-trichloorpropaan (TCP); een giftige industriële grondstof die zich kan ophopen in drinkwater. Deze toepassingen vragen wel om een beter begrip van de werking van lipid rafts bij bacteriën en er moeten efficiënte manieren worden ontwikkeld om eiwitten gericht op zo’n vlot af te sturen. Dit is dan ook een rode draad binnen het onderzoeksproject. ‘Tot nu toe zijn er nog maar weinig artikelen gepubliceerd over deze onderwerpen. Het is een heel nieuwe aanpak, die zeer veel potentie heeft,’ aldus Kuipers.