Sturen met licht in cel
De biofysicus krijgt een Vici-subsidie om de moleculaire’gereedschappen’ die zulke sturende processen mogelijk maken teontwikkelen, bestuderen en verbeteren. Lichtgevoelige eiwitten -zogenaamde fotoreceptoreiwitten – komen voor in organismen alsplanten, bacteriën en algen, maar ook in dieren. Ze vervullenspecifieke licht-gestuurde functies: de respons van planten om naarlicht toe te groeien, of van algen om naar een lichtbron toe tezwemmen of er juist vandaan.
Methode van het Jaar
Fotoreceptoreiwitten worden gebruikt voor ‘optogenetische’toepassingen: het sturen van levensprocessen met licht.’Optogenetics’ is een opkomend veld met een enorm potentieel dathet prestigieuze tijdschrift Nature heeft uitgeroepen tot ‘Methodof the Year 2010’. In optogenetics worden fotoreceptoreiwitten dievan nature in organismen voorkomen aangepast om een bepaaldefunctie te vervullen in een organisme, cel of weefsel.
In hersenonderzoek is het bijvoorbeeld mogelijk om met dezetechniek specifiek neuronen in de hersenen van muizen aan te sturenmet licht. Zo kunnen wetenschappers de neuronale circuitsdoorgronden en zelfs gedrag beïnvloeden en beter begrijpen. Er isnog weinig bekend over de licht-geactiveerde functie vanfotoreceptoreiwitten.
Eiwit verandert van vorm
John Kennis gaat deze licht-geactiveerde functie bestuderen metgeavanceerde lasertechnieken: tijdsopgeloste twee-dimensionaleinfrarood spectroscopie en gestimuleerde Raman spectroscopie.Hiermee kan hij een gedetailleerd beeld krijgen van hoe het eiwitvan ‘vorm’ verandert na absorptie van licht en hoe het eiwithiermee een signaal aan de buitenwereld kan afgeven.
Met de verkregen kennis kunnen fotoreceptoreiwitten verbeterdworden of van nieuwe functies voorzien voor optogenetischetoepassingen. Ook zal het onderzoek voor het eerst eengedetailleerd moleculair ‘filmpje’ opleveren van functionelestructurele veranderingen in een eiwit na stimulatie.
