UTRECHT – Onderzoekers van de Universiteit Utrecht hebben samen met internationale collega’s het moleculaire mechanisme van bacteriën in kaart gebracht. Ze ontdekten hierbij een nieuwe manier waarop cellen kunnen reageren op prikkels uit hun omgeving, wat van belang kan zijn voor de ontwikkeling van antibiotica. De resultaten zijn verschenen in het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Bacteriën ‘meten’ de temperatuur van hun omgeving. Wanneer het kouder wordt en hun membraan stugger dreigt te worden, grijpen ze in door de samenstelling wat aan te passen. Hierdoor wordt het membraan weer flexibeler zodat het goed zijn werk kan doen. Celmembranen bestaan uit een vetachtige substantie. Bij hoge temperaturen worden deze vloeibaarder, net als bijvoorbeeld boter of olie dat doet. Wordt het kouder, dan neemt deze flexibiliteit juist af en krijgt de cel problemen. Opname van voedingsstoffen wordt bijvoorbeeld moeilijker, of de cel kan minder goed bewegen.
Schakelaar
Een bacterie registreert de temperatuur via een soort thermostaat. Als het te koud wordt, zet hij een schakelaar om. Hierdoor ontstaan meer onverzadigde bindingen in de membraanmoleculen, waardoor deze vloeibaarder wordt. “Dit is te vergelijken met oliën en vetten die we kennen uit de keuken”, zegt Antoinette Killian, hoogleraar Biofysische Chemie van Membranen. “Harde vetten, zoals in boter bestaan voornamelijk uit verzadigde vetzuren. Olie daarentegen bevat meer onverzadigde vetzuren en is een stuk vloeibaarder.”
Nieuw mechanisme
Dat hier een schakelaar voor bestond in de vorm van een membraaneiwit, was al bekend, maar het was nog niet duidelijk hoe deze precies aan- en uitgezet wordt. Dit hebben de onderzoekers nu in kaart gebracht. “Het blijkt te gaan om een heel nieuw mechanisme van schakelen. Dat is mooi, want dat geeft ons meer kennis over de vele manieren waarop eiwitten in membranen signalen uit hun omgeving kunnen oppikken en doorgeven. In bacteriën zijn dergelijke signaleringssystemen essentieel voor aanpassing aan de leefomstandigheden. Meer kennis hierover kan daarom uiteindelijk helpen bij de ontwikkeling van nieuwe antibiotica”.
