Part of the
4TU.
Health
TU DelftTU EindhovenUniversity of TwenteWageningen University
4TU.
Health
Close

4TU.Federation

+31(0)6 48 27 55 61

projectleider@4tu.nl

Website: 4TU.nl

Een enkel eiwit scannen met de precisie van één aminozuur

Thursday, 4 November 2021

Met behulp van nanopore DNA sequencing technologie zijn onderzoekers van de TU Delft en de University of Illinois erin geslaagd één enkel eiwit te scannen: door een gelineariseerd eiwit langzaam door een minuscuul nanogaatje te trekken, één aminozuur tegelijk, konden de onderzoekers elektrische stroompjes aflezen die betrekking hebben op de informatieinhoud van het eiwit. De onderzoekers publiceerden hun proof-of-concept vandaag in het vakblad Science. Deze nieuwe, single-molecule peptide scanner betekent een doorbraak in de identificatie van eiwitten, en opent de weg naar single-molecule eiwit sequencing en het in kaart brengen van de eiwitten in een enkele cel.

Eiwitten zijn de werkpaarden van onze cellen, maar toch weten we nog niet welke eiwitten we allemaal bij ons dragen. Een eiwit is een lange peptideketting van 20 verschillende soorten aminozuren, vergelijkbaar met een halsketting met verschillende soorten kralen. Aan de hand van de DNA-blauwdruk kunnen we voorspellen uit welke aminozuren een eiwit bestaat. Het uiteindelijke eiwit kan echter sterk afwijken van de blauwdruk, omdat een eiwit nog allerlei veranderingen ondergaat nadat het gemaakt is. De huidige methoden om eiwitten te meten zijn duur, beperkt tot grote volumes, en ze kunnen veel zeldzame eiwitten niet detecteren. Met nanopore technologie is men in staat gebleken om afzonderlijke DNA-moleculen te scannen en te sequencen. Een team onder leiding van Cees Dekker (TU Delft) heeft deze techniek nu aangepast om in plaats daarvan een enkel eiwit te scannen, met de precisie van één aminozuur. 

"In de afgelopen 30 jaar is nanopore DNA sequencing ontwikkeld van een academisch idee tot een echt werkend apparaat," legt Cees Dekker uit. "Dit heeft zelfs geleid tot commerciële draagbare nanopore sequencers die de gigantische miljardenmarkt voor genetische toepassingen bedienen. In ons werk breiden we dit nanopore concept nu uit naar het lezen van afzonderlijke eiwitten. Dit kan grote impact hebben op fundamenteel eiwitonderzoek en medische diagnostiek."