Nieuwsbank

Schrijft, screent en verspreidt persberichten voor journalistiek, search en social media. Hét startpunt om uw nieuws wereldkundig te maken. Ook voor follow-ups, pitches en korte videoproducties.

Promotie VU: NO-reductase en haem/koper-zuurstofreduceerders

Datum nieuwsfeit: 31-10-2000
Vindplaats van dit bericht
Bron: Vrije Universiteit Amsterdam
Zoek soortgelijke berichten
Promotie aan de Faculteit der Biologie:

'NO in bacteriële ademhaling; karakterisatie van de stikstofmonoxide reductase van Paracoccus denitrificans'
(in samenwerking met het Europees Moleculair Biologisch Laboratorium in Heidelberg, Duitsland)

promovenda: Janneke H. M. Hendriks,

te verdedigen op 31 Oct. 2000 om 15h45

promotor: Prof. H. V. Westerhoff (faculteit Biologie)

Samenvatting van het proefschrift:

Mensen zijn afhankelijk van zuurstof. Alleen met behulp van zuurstof kunnen we de energie uit ons voedsel omzetten in energiepakketjes, die voor warmteproductie, spierarbeid of groei gebruikt kunnen worden. Tijdens dit verbrandingsproces wordt de zuurstof omgezet in water. In alle levende organismen wordt deze reactie gekatalyseerd door enzymen uit één eiwitfamilie, 'haem/koper-oxidases' genaamd.
Sommige bacteriën kunnen ook zonder zuurstof overleven, doordat ze voor de verbranding stikstofoxiden kunnen gebruiken. Daarbij zetten ze nitraat om in stikstof, via nitriet, stikstofmonoxide en distikstofoxide. Het enzym dat stikstofmonoxide (NO) omzet in distikstofoxide wordt NO-reductase genoemd (NOR). NOR is een familielid van de haem/koper-oxidases. De vraagstelling binnen dit promotieonderzoek was: wat veroorzaakt dat NOR zo'n andere activiteit heeft dan de andere familieleden?
Deze vraagstelling geeft ook inzicht in de mogelijke evolutie van de zuurstofreduceerder uit deze familie. De zuurstof in onze atmosfeer is geproduceerd via de fotosynthese . Gedacht wordt dat de voorouder van de haem/koper-familie al aanwezig was op een heel vroeg tijdstip in de aardevolutie, toen de atmosfeer nog zuurstofloos was, maar waarschijnlijk wel een beetje NO bevatte. Vandaar dat men aanneemt dat deze voorouder NO omzette, en de zuurstof-reducerende familieleden hieruit geëvolueerd zijn, toen de zuurstofproductie op gang kwam.
Over de zuurstofreduceerders van de haem/koper familie was vrij veel bekend, over NOR echter niet. Daarom hebben we hebben een nieuwe zuiveringsmethode ontwikkeld voor NOR en het gezuiverde enzym gekarakteriseerd. Eén van de resultaten is dat het actieve centrum van NOR, waar de chemische reactie plaatsvindt, geen koper bevat, zoals dat in alle andere familieleden. In plaats daarvan is een ijzeratoom aanwezig. Mogelijk zorgen enkele glutamaatresten, aanwezig in NOR maar niet in de andere familieleden, ervoor dat ijzer in plaats van koper gebonden wordt. Afwezigheid van koper in een NO-reducerend enzym versterkt het idee van een NO-reducerende voorouder: in aanwezigheid van zuurstof is koper namelijk veel makkelijker te verkijgen dan in zuurstofloze omstandigheden. Voor ijzer geldt het omgekeerde. De vervanging van het ijzeratoom uit een NO-reducerence voorouder door een koperatoom past dus goed bij de omschakeling van NO op zuurstof, op het moment dat er zuurstof aanwezig is.
Essentieel voor de zuurstofreducerende familieleden is dat zij ervoor zorgen dat de energie, die vrijkomt bij de omzetting van zuurstof omgezet wordt in energiepakketjes, die overal in de cel gebruikt kunnen worden voor bijvoorbeeld spierarbied of groei. NOR blijkt echter alle energie, die vrijkomt bij de vorming van N2O uit NO, te verspillen als warmte. Deze primitieve eigenschap van NOR onderbouwt zijn mogelijke voorouderrol. De ontdekte verschillen tussen NOR en de overige familieleden, geven inzicht in hoe de aminozuurvolgorde van de eiwitten de verschillende activiteiten zou kunnen veroorzaken. Deze aminozuurveranderingen zijn waarschijnlijk belangrijke stappen geweest in de evolutie van de zuurstofreducerende familieleden, die voor ons mensen essentieel zijn, uit een NO-reducerende voorouder.
Practisch gezien zou deze kennis over de verschillen tussen NOR en zijn familieleden tot medische toepassingen kunnen leiden: recent is ontdekt dat sommige bacteriën, die bij mensen ziekten verwekken zoals meningitis en gonorroea, een NOR bezitten. Waarschijnlijk worden deze bacteriën door hun NOR beschermd tegen de NO die geproduceerd wordt in de menselijke afweerreactie. Medicinale remming van deze NOR zou deze ziekteverwekkers weer vatbaar kunnen maken voor het menselijke NO-afweermechanisme. Essentieel is daarbij dat zo'n medicijn geen effect heeft op de menselijke zuurstofreducerende familieleden.

Noot voor redacties

reageer via disqus

Nieuwsbank op Twitter

Gratis persberichten ontvangen?

Registreer nu

Profiteer van het gratis Nieuwsbank persberichtenfilter

advertentie