De eiwitontwarder van Colin Raston

Een ei ontkoken, zodat het zich weer omvormt tot de keurige gevouwen eiwitten? Het schijnt te kunnen. Is dat dan ook weer dik vloeibaar als het oorspronkelijke ongekookte ei? Wie zal het zeggen. De onderzoekers van het procédé van de universiteit van Californië in Irvine hebben nog niet een heel ei ontkookt. De truc is een rotatieproces waarmee de eiwitten ontward worden, zoals in een gekookt ei, in de hoop dat ze weer tot hun oorspronkelijke vouwing zullen terugkeren. Dat rotatieproces werd in 2013 gepresenteerd door de Australiër Colin Raston, die daarbij aan andere chemische toepassingen dacht. Raston was ook betrokken bij dit onderzoek. Het proces, in feite een scheve centrifuge, zou goede diensten kunnen bewijzen bij het ontwarren van eiwitten die genetische veranderde micro-organismen vaak produceren, maar ook de term ‘kanker’ valt weer.
De onderzoekers, om het raadsel maar meteen te ontraadselen, hebben geen ei ontkookt, maar een deel van het eiwit, het lysozym. Ze zeggen er zelfs in geslaagd te zijn een warboel van het veel grotere eiwit cAMP-afhankelijke eiwitkinase A (PKA) te hebben ontward. “We zijn er in geslaagd een kippenei te ontkoken”, zegt onderzoeker Gregory Weiss, enigszins bezijden de werkelijkheid. “In ons artikel beschrijven we een apparaat dat een warboel van eiwitten ontward en ze de gelegenheid geeft weer te vouwen. We begonnen met gekookt eiwit en hebben een eiwit weer aan het werk gekregen.” Zoals vele wetenschappers zat Weiss met het probleem om op een doelmatige manier goed werkende eiwitten te krijgen. Die hebben een breed toepassingsgebied, maar zijn vaak verkeerd gevouwen, waardoor ze waardeloos worden, omdat ze dan niet meer naar behoren functioneren. “Het ging ons er niet om om eieren te bewerken, maar het toont hoe krachtig het proces is. Het echte probleem is dat je veel te vaak rubberige eiwitresten uit je reageerbuisjes moet schrapen. Je zoekt dan een manier om die nutteloze eiwitten op te werken.”
Er bestaan methoden, maar die zijn duur en kosten veel tijd. Een ekwivalent voor dialyse is zo’n methode, maar duurt vier dagen. “Het nieuwe proces doet dat in  minuten.” Eiwitten, zoals in het wit van een ei, worden van dik vloeibaar vast, omdat door de verhitting de eiwitten in het wit hun vorm verliezen en in elkaar verward raken, waardoor het ei vast wordt. Om die boel te ontwarren gebruikten de onderzoekers een simpel systeempje: een buisje dat onder een hoek met de horizon razensnel wordt rondgedraaid, maximaal 10 000 toeren. Door de snelle ronddraaien ondervinden de moleculen een (afschuif)kracht die de warboel uit elkaar trekt. Die los getrokken eiwtten moeten zich dan weer netjes vouwen tot volledig functionele eiwitten.

Volgens de onderzoekers zou die simpele centrifuge het industriële en wetenschappelijke proces danig opschudden. Zo produceren farmaceutische  bedrijven kankerantilichamen in hamstercellen en die vouwen vaak niet goed. Ook gemanipuleerde gisten en micro-organismes die eiwitten produceren hebben dat probleem vaak. Ook de voedingsindustrie, zoals de kaasmakerij, zou van de centrifugemethode kunnen profiteren. De Californische universiteit is bezig patent aan te vragen.

Bronnen: Science Daily, c2w