Interaction between ribosomes with SecYEG/YidC in bacteria

Insertie van eiwitten in het celmembraan

Elke levende cel wordt omgegeven door een membraan dat het binnenste van de cel scheidt van de omgeving. In het membraan bevinden zich eiwitten die functies uitvoeren die essentieel zijn voor het overleven van de cel. Andy Wu deed onderzoek naar de manier waarop de eiwitten in het celmembraan worden ingevoegd nadat ze door ribosomen zijn aangemaakt. 

Een centrale vraag is hoe deze membraaneiwitten in het membraan terechtkomen zonder dat de integriteit van de cel verloren gaat. Belangrijk inzicht hierin is verkregen door dit proces te bestuderen in bacteriën, waarin het op een vergelijkbare manier verloopt als in menselijke cellen.

Membraaneiwitten worden in de cel gesynthetiseerd door ribosomen en vervolgens naar het in het membraan gelegen Sec-translocon gebracht. Naast het Sec-translocon kan ook het zogenaamde YidC insertase membraaneiwitten inserteren.

Uit het proefschrift van Wu blijkt dat de binding van ribosomen aan het Sec-translocon of het YidC insertase een kritische stap is gedurende de vroege stadia van membraaninsertie. Ribosomen binden alleen specifiek aan het Sec-translocon of YidC wanneer ze geladen zijn met nieuw aangemaakte membraaneiwitten. Sommige bacteriën beschikken over meerdere YidC insertases met verschillende functies. Anders dan voorheen werd gesuggereerd blijken deze YidC insertases op een gelijke manier ribosomen te binden. De functionele verschillen moeten daarom gelegen zijn in substraatspecificiteit en niet in het werkingsmechanisme. Deze nieuwe inzichten zijn van belang voor, bijvoorbeeld, de verdere ontwikkeling van antibiotica gericht tegen het membraaneiwit insertie proces, een activiteit die essentieel is voor de levensvatbaarheid van de cel.

Wu voerde zijn onderzoek uit bij het onderzoeksinstituut GBB van de RUG, gefinancierd door NWO.