Binding met een 'rommelig' eiwit: hoe nikkel de longkiller wordt

By Cristiano Antonino On 3 november 2022

Onderzoekers van de Alma Mater in Bologna hebben ontdekt hoe nikkel zich bindt aan een eiwit om longkanker te ontwikkelen

Nikkel in sigaretten en smog bevordert tumorontwikkeling

Maar het is nog niet duidelijk hoe.

Onderzoekers van de Alma Mater in Bologna zijn echter op de goede weg om de puzzel op te lossen.

Dankzij een onderzoek, waarvan de resultaten zijn gepubliceerd in het tijdschrift Biomolecules, hebben ze ontdekt hoe nikkel interageert met een bepaald eiwit, NDRG1 genaamd, en zo een longkiller wordt.

EEN NIEUWE GRENS VOOR DRUGS

"Het richten op dit eiwit, dat betrokken is bij zowel de cellulaire respons op nikkel als bij tumortransformatie, zou een strategie kunnen zijn voor de bestrijding van longkanker", legt Barbara Zambelli uit, docent aan de afdeling Farmacie en Biotechnologie aan de Universiteit van Bologna en coördinator van het onderzoek.

'De rol die dit eiwit speelt in het proces van carcinogenese op cellulair, moleculair en structureel niveau in detail kunnen identificeren,' voegt Zambelli toe, 'is erg belangrijk voor de ontwikkeling van medicijnen die de werking ervan kunnen moduleren of remmen.

DE KANKERVERWEKKENDE EFFECTEN VAN NIKKEL

Nikkel is een metaal dat essentieel is voor het leven van eencellige organismen en planten, maar bij zoogdieren wordt het geassocieerd met de ontwikkeling van verschillende ziekten.

De kankerverwekkende effecten van nikkel op de menselijke longen, in verband met roken en vervuiling, zijn al meer dan 30 jaar bekend.

'Vandaag weten we dat blootstelling aan nikkel cellen ertoe aanzet om zich zuurstofarm te voelen', legt Zambelli uit, 'en dit veroorzaakt een reeks gebeurtenissen die in tumortransformatie resulteren.

Bovendien veroorzaakt nikkel ook tumoren doordat het bepaalde eiwitten op een niet-fysiologische manier kan binden, waardoor hun functie verandert'.

DE INTERACTIE MET HET EIWIT

Beide gevallen hebben betrekking op het NDRG1-eiwit, waarvan de aanwezigheid in grote hoeveelheden correleert met een slechte prognose bij gevallen van longkanker.

'We hebben geconstateerd dat NDRG1 in het terminale deel een lange, zeer flexibele regio bevat, die we definiëren als 'intrinsiek ongeordend', legt Stefano Ciurli, hoogleraar Farmacie en Biotechnologie aan de Alma Mater en medecoördinator van het onderzoek, uit. is dit specifieke gebied dat direct verantwoordelijk zou kunnen zijn voor de specifieke functie van het eiwit'.

NIKKEL, DE RESULTATEN VAN DE STUDIE

De onderzoekers hebben namelijk aangetoond dat nikkel zich precies aan dit deel van het eiwit bindt, en met kernspinresonantie-experimenten konden ze het gebied ook in kaart brengen.

'Deze resultaten zijn een eerste fundamentele stap om op moleculair niveau de werking van het NDRG1-eiwit in de cel te begrijpen', besluit Zambelli.

'Dit zijn antwoorden die ons kunnen helpen de rol van nikkel in het tumorproces te begrijpen en daarom de ontwikkeling van effectieve farmacologische hulpmiddelen kunnen bevorderen.