CnoX, een bacterieel schild tegen het immuunsysteem

(Translatie van UCLouvain press release)

Een belangrijke ontdekking door de UCL in de strijd tegen bacteriële infecties. Jean-François Collet en zijn team hebben een nieuw eiwit ontdekt, CnoX, dat een belangrijke rol speelt in bacteriën bij hun verdediging tegen ons immuunsysteem. Dankzij deze ontdekking kunnen de UCL-onderzoekers een systeem ontwikkelen voor de neutralisatie van dit eiwit en zo de verdediging van bacteriën tegen aanvallen door het immuunsysteem verzwakken. Dit zal bijdragen aan de ontwikkeling van nieuwe moleculen om antibioticaresistente bacteriën te bestrijden. De onderzoeksresultaten zijn onlangs gepubliceerd in het prestigieuze wetenschappelijke tijdschrift Molecular Cell.

In het dagelijks leven, wanneer we bacteriën willen aanvallen, gebruiken we bleekmiddel om bijvoorbeeld de keuken of badkamer te reinigen. Het menselijk lichaam werkt op dezelfde manier! Om te vechten tegen bacteriën produceren de cellen van ons immuunsysteem hypochloriet, een oxiderend molecuul dat ook in bleekwater wordt aangetroffen. Hypochloriet valt bacteriën aan door hun eiwitten te oxideren en te ontvouwen. Het probleem? Bacteriën verdedigen zichzelf en infecties houden aan. Jean-François Collet en zijn team, aan het de Duve Instituut van de UCL, zoeken al jaren naar nieuwe manieren om ons arsenaal aan antibacteriële verdedigingsmechanismes te versterken.

Camille Goemans, op dat moment doctoraatsstudente aan het de Duve Instituut van de UCL (en nu postdoc aan het European Molecular Biology Laboratory in Duitsland), heeft een belangrijke doorbraak in dit onderzoek gerealiseerd. De nieuwigheid? De ontdekking van het bacteriële eiwit CnoX. Zijn actie? In plaats van te worden ontvouwd door hypochloriet(bleekmiddel), zoals met andere bacteriële eiwitten gebeurt, wordt CnoX (een "chaperonne" eiwit) geactiveerd, beschermt het bacteriën tegen oxidatie en helpt het beschadigde eiwitten om zich opnieuw correct te kunnen vouwen. Zodra de aanval voorbij is, draagt CnoX zijn substraten over aan de “chaperonnes” die in staat zijn om cellulaire energie te gebruiken om door hypochloriet beschadigde eiwitten terug goed te vouwen. Een andere ontdekking door de onderzoekers van de UCL: CnoX, dat door veel bacteriën wordt geproduceerd, is het eerste geïdentificeerde eiwit met zowel een chaperonne activiteit als een beschermende werking tegen oxidatie. Het eiwit is essentieel voor de overleving van bacteriën zoals Escherichia coli in de aanwezigheid van bleekmiddel. Het is duidelijk dat CnoX bacteriën in staat stelt de aanvallen van ons immuunsysteem te overleven zodat infecties kunnen aanhouden.

De opkomst van antibioticaresistente bacteriën vormt een bedreiging voor de mens en de geneeskunde zoals we die vandaag kennen. Helaas is het niet ondenkbaar dat grote epidemieën, gelijk aan de ziektes die nog niet zo lang geleden hele steden uitroeiden, weer kunnen verschijnen. Het is daarom dringend nodig om nieuwe wegen en nieuwe doelen te vinden om ons verdedigingsarsenaal te versterken. Omdat CnoX bacteriën helpt zich te verdedigen tegen de cellen van ons immuunsysteem, kan het een interessant doelwit zijn voor de ontwikkeling van nieuwe antibacteriële moleculen en zo bijdragen aan het versterken van het welzijn van de mensheid.

De UCL-onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in het prestigieuze wetenschappelijke tijdschrift Molecular Cell. Een prestatie die het belang van dit onderzoek aangeeft, aangezien dit slechts het tweede UCL-artikel in 20 jaar is dat in dit tijdschrift is gepubliceerd.

Artikel over het onderzoek

CnoX Is a Chaperedoxin: A Holdase that Protects Its Substrates from Irreversible Oxidation

Goemans CV, Vertommen D, Agrebi R, Collet JF

Molecular Cell (2018), 70:614–627.e7

In de kranten

LeSoir.be – L’UCL découvre une protéine “protectrice” des bactéries – 10/05/2018

LaLibre.be – Une équipe de l'UCL découvre une nouvelle piste pour lutter contre les infections bactériennes – 10/05/2018

Lavenir.net – Des chercheurs de l’UCL découvrent une protéine intéressante dans la lutte antibactérienne – 10/05/18

Lecho.be – Avancée majeure dans la recherche de la lutte antibactérienne – 10/05/18

LeVif.be – Des chercheurs de l'UCL découvrent une protéine intéressante dans la lutte antibactérienne – 10/05/18

Medi-Sphere.be – Des chercheurs de l'UCL découvrent une protéine intéressante dans la lutte antibactérienne – 10/05/18

DailyScience.be – Les yeux et les oreilles de Daily Science (104) – 11/05/18