Eiwitten rollen en bollen over het celmembraan

Eiwitten behoren tot de belangrijkste bouwstenen van ons lichaam. Maar hoe ze met onze cellen interageren, bleef lang onbeantwoord. Nederlandse biologen vonden een oplossing.  

Eiwitten zijn onontbeerlijk voor ons lichaam. Cellen gebruiken ze om voedingstoffen op te nemen en in onze hersenen helpen ze om signalen door te geven. Een onjuiste organisatie van eiwitten kan dan ook nare gevolgen hebben. Zo kunnen ophopingen van eiwitten leiden tot alzheimer.

Te klein voor onderzoek

Onderzoek naar hoe eiwitten met cellen interageren, kan tot heel wat belangrijke inzichten leiden. Momenteel is er nog niet veel voorhanden, want eiwitten zijn te klein om in detail te bestuderen. Daarom bouwden Nederlandse biologen nu een uitvergroot model van de eiwitten.      

Voor dat model gebruikten de wetenschappers bolvormige colloïden. Die deeltjes zijn niet groter dan een micrometer (één duizendste van een millimeter), maar echte eiwitten zijn nog veel kleiner: die meten een miljoenste van een millimeter. Colloïden zijn wel groot genoeg om te bestuderen én ze gedragen zich net hetzelfde als eiwitten.

Rollen en bollen over het celmembraan

De biologen ontdekten dat hun modeleiwitten zich maar voor een deel laten leiden door ‘gewone’ krachten zoals de elektrostatische kracht en de zwaartekracht. Veel meer dan die krachten worden ze gestuurd door vervormingen van het celmembraan. Die invloed werkt ook omgekeerd: de eiwitten zijn zélf verantwoordelijk voor de vervorming in het celmembraan.

Het is energetisch gezien vaak voordeliger als de eiwitten dichter bij elkaar zitten. (Afbeelding: Universiteit Leiden)

Dat laatste laat zich verklaren door een oude natuurwet. Eiwitten hechten zich in groep aan een cel, omdat ze op die manier minder energie verliezen. Ze maken kleine deukjes in het celmembraan en rollen daardoor als het ware naar elkaar toe. Het lijkt er dus op dat eiwitten het celmembraan meestal gezamenlijk binnendringen.