10 november 2016

Onderzoekers zien receptor voor celdeling in actie

Belangrijke schakel voor kanker blootgelegd

Cell publication

Onderzoekers van de Universiteit Utrecht hebben structuurveranderingen blootgelegd van een receptor die een hoofdrol speelt bij veel vormen van kanker. Deze veranderingen vinden plaats voor en tijdens de activatie van de receptor. Dit stelt de onderzoekers in staat gerichte medicatie te ontwikkelen tegen de ziekte. Niet eerder bekeken wetenschappers een receptor van deze grootte in zijn natuurlijke omgeving. De onderzoekers publiceren hun resultaten donderdag 10 november in het tijdschrift Cell.

De onderzoekers bestudeerden een receptor die gevoelig is voor de zogenaamde epidermal growth factor (EGF), een hormoon dat de celdeling stimuleert. Door een genetisch defect kan er een teveel aan deze receptoren in het celmembraan ontstaan. De celdeling wordt dan te sterk gestimuleerd, met kanker tot gevolg.

Gedrag in natuurlijke omgeving

Om de EGF-receptor te bestuderen, maakten de Utrechtse wetenschappers gebruik van een nieuwe aanpak op het gebied van NMR-spectroscopie. Daarmee konden ze structuurveranderingen van de receptor in zijn eigen omgeving - het celmembraan - waarnemen. “Voorheen heeft men enkel stukjes van de receptor geanalyseerd en dan ook nog eens buiten zijn natuurlijke milieu”, zegt Marc Baldus, hoogleraar NMR-spectroscopie aan de Universiteit Utrecht en een van de auteurs van de publicatie. “Nu zien we dus hoe hij zich in werkelijkheid gedraagt. Deze techniek is veelbelovend en kan ook worden gebruikt voor andere eiwitten die een rol spelen bij kanker of bij bijvoorbeeld Alzheimer of Parkinson”.

Deze techniek is veelbelovend en kan ook worden gebruikt voor andere eiwitten die een rol spelen bij kanker of bij bijvoorbeeld Alzheimer of Parkinson
Marc Baldus

Danst in het rond

Met deze methode ontdekten de onderzoekers dat de receptor in afwezigheid van het EGF-hormoon steeds van vorm verandert. “We denken dat de receptor daarbij voortdurend overgaat van een ‘gesloten’ naar een ‘open’ stand en andersom”, vertelt Paul van Bergen en Henegouwen, celbioloog aan de Universiteit Utrecht en ook een van de auteurs van het artikel. “Hij danst in het rond en maakt daarbij voortdurend buigingen”.

Nieuwe kankermedicijnen

Van Bergen en Henegouwen ontwikkelt in zijn lab antilichaamfragmenten, zogenaamde nanobodies, die specifiek aan EGF-receptoren kunnen binden en daardoor gebruikt kunnen worden om tumorcellen te markeren. Deze markering biedt de mogelijkheid om specifiek tumorcellen te vernietigen. “Omdat we nu meer weten over de structuur en de dynamiek van de EGF-receptor, kunnen we   nanobodies gaan ontwerpen die specifiek aan de open, actieve vorm van de receptor binden. Dit kan leiden tot nieuwe kankermedicijnen.”

Dit onderzoek is mede gefinancierd door NWO (VICI, NWO-GROOT en TOPPUNT).
Het onderzoek maakt deel uit van de samenwerking in de Life Sciences van de Universiteit Utrecht op zowel de thema’s Science for Life als Cancer.