Nature Methods publicatie: Cryo-EM op VUB campus nog effectiever door inzet MegaBodies™
Het VIB-VUB centrum voor Structurele Biologie, onder leiding van VIB-VUB-professoren Jan Steyaert en Han Remaut, introduceert een belangrijke upgrade in haar onderzoek naar actieve eiwitten voor de ontwikkeling van geneesmiddelen. Het introduceert MegaBodies™ als escorte in 3D-reconstructies van moeilijke eiwitten. Zo worden kritische obstakels overwonnen die tot heden de resolutie van cryo-elektronenmicroscopie (cryo-EM) reconstructies beperkten. De methodologie van Megabodies™ wordt beschreven in het gezaghebbend tijdschrift Nature Methods.
Jan Steyaert: "De MegaBody™ technologie heeft een enorm potentieel om de ontdekking van nieuwe en betere geneesmiddelen en vaccins te stimuleren. Met deze toolbox zetten we een gecoördineerde aanpak in gang voor het faciliteren van een hoge resolutie structurele analyse van moeilijke maar zeer waardevolle targets met behulp van single particle cryo-EM. Zo hebben we onze technologie recent reeds ingezet om de interacties van veelgebruikte geneesmiddelen zoals Valium en Xanax met hun target voor het eerst in kaart te brengen. We gebruiken deze geneesmiddelen al decennia maar tot vorig jaar wist niemand wist hoe ze echt werkten. De weg is nu vrij om verbeterde producten te ontwikkelen die minder bijwerkingen vertonen."
Ondanks het vitale belang van eiwitten in elke gezonde of door ziekte getroffen cel, is de functie van amper een derde van de menselijke eiwitten bekend. Slechts van één tiende kennen we ook de structuur. Wetenschappers zoeken daarom al jaren naar geschikte beeldvormingstechnieken om een atomaire inkijk te krijgen op het functioneren van deze moleculen en hun onderlinge interacties. Het oplossen van eiwitstructuren door middel van single particle cryo-EM biedt hier nieuwe mogelijkheden. Maar de technologie heeft nog een aantal beperkingen. Het Steyaert labo ontwikkelde nu de MegaBody™ technologie en wist hiermee drie belangrijke hindernissen te overwinnen die de resolutie van cryo-EM-reconstructies beperken:
- de grote en stijve MegaBodies™ vormen één complex met de kleinste eiwitten en genereren zo grotere deeltjes die beter zichtbaar zijn onder de microscoop;
- MegaBodies™ verbreken de preferentiële oriëntatie van deze deeltjes zodat we ze kunnen fotograferen vanuit elke hoek;
- MegaBodies™ vergrendelen eiwitten ook in een unieke functionele staat waardoor eiwitten in één functionele toestand bekeken kunnen worden.
In het nieuwe Nature Methods artikel beschrijft het Steyaert labo niet alleen de methodologie om Megabodies™ te maken. Met drie eerdere Nature papers in samenwerking met Radu Aricescu van het MRC Laboratory of Molecular Biology in Cambridge hebben de wetenschappers hun nieuwe technologie ook grondig gevalideerd.
Het inschakelen van deze tools voor cryo-EM is nu beschikbaar bij VIB. Tim Van Acker, Business Development Manager bij VIB: "VIB werkt actief samen met de industrie en stelt zijn cryo-EM toolbox ten dienste van bedrijven, zodat ze nieuwe en meer doeltreffende medicijnen kunnen ontwikkelen op basis van een exacte eiwitstructuur via een combinatie van state-of-the-art technologieën.”
Enige Cryo-EM in België
Het Steyaert labo is wereldwijd erkend voor baanbrekende toepassingen van Nanobodies® in de Structurele Biologie en voor de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen. Het VIB-VUB International Center for Bio Electron Cryogene Microscopy (BECM), op de VUB campus te Etterbeek, huisvest de grootste cryo-elektronenmicroscoop (cryo-EM) van België. Deze kwam er dankzij de steun van het FWO en staat ter beschikking van andere gebruikers in Vlaanderen en de rest van de Wereld die actief zijn in het domein van de Structurele Biologie.
Link publicatie Nature Methods: https://rdcu.be/cdcOe