Veel enzymen hebben voor hun functie zuurstof nodig. Het actieve centrum van dergelijke enzymen zit meestal verborgen binnen in het enzym. Tot voor kort was het onduidelijk hoe deze enzymen ‘ademen’, oftewel: hoe bereiken zuurstof moleculen, zonder TomTom, de actieve centra? Verondersteld werd totnutoe dat dit gebeurde óf via willekeurige diffusie door de eiwitlaag van het enzym óf langs een of meer specifieke zuurstoftransporttunnels.
Onderzoekers van laboratoria in de VS, Thailand, Italië en Nederland (Groningen en Wageningen) hebben nu echter kunnen achterhalen – door een combinatie van opheldering van enzymstructuren, zuurstofdiffusie-berekeningen op atomaire schaal en enzymkinetiek-metingen – dat zuurstof het actieve centrum slechts bereikt via enkele specifieke kanalen, gelokaliseerd in afzonderlijke delen van de enzymstructuren. Terwijl er verschillende zuurstoftunnels blijken te zijn, komen de uitgangen van deze tunnels allemaal uit op een en dezelfde toegangspoort van het actieve centrum.
Met deze nieuwe kennis wordt het nu bijvoorbeeld gemakkelijker om zuurstofgebruikende enzymen te ontwerpen of te verbeteren. Dergelijke oxidatieve enzymen (biokatalysatoren) zijn uitermate interessant voor het opzetten van nieuwe milieuvriendelijke chemische processen.
Innovatie
Onderzoekers RUG ontdekken hoe enzymen ‘ademen’
Een internationale groep van onderzoekers, waaronder Remko Winter en Marco Fraaije van het Groningen Biomolecular Sciences and Biotechnology Institute (GBB) van de Rijksuniversiteit Groningen, heeft ontrafeld hoe enzymen ‘ademen’. De bevindingen zijn op 16 juni 2009 gepubliceerd in de online editie van PNAS (the Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America).
Leestijd: 1 minuut
