Chemici en bacteriën werken samen
Bio-orthogonale metaalkatalyse voor selectieve modificatie van dehydroalanine in proteïnen en peptiden
Vele natuurlijke moleculen hebben bijzondere eigenschappen, bruikbaar voor medicijnen. Het is alleen helaas in vele gevallen zo dat natuurproducten niet direct toepasbaar zijn voor medicijngebruik, omdat eigenschappen zoals de oplosbaarheid of stabiliteit niet optimaal zijn. Door het molecuul heel gericht te veranderen zijn die eigenschappen te verbeteren. Zo’n nieuw molecuul helemaal zelf ‘bouwen’ is echter makkelijker gezegd dan gedaan. Veel natuurproducten zijn zo complex, dat het maanden duurt voor een chemicus een paar milligram van zo’n verbeterd molecuul gemaakt heeft. Het zou daarom efficiënter zijn om de moleculen door bacteriën te laten maken en deze pas in een laat stadium chemisch aan te passen om zo de eigenschappen te verbeteren. Dowine de Bruijn onderzocht verschillende nieuwe methoden om complexe peptiden (kleine eiwitten) die zijn gemaakt door bacteriën chemisch aan te passen met behulp van metaalkatalysatoren, gebaseerd op palladium, rhodium en iridium. Die katalysatoren passen de peptiden alleen aan op een zeer specifieke plaats in het molecuul. De nieuwe methoden die De Bruijn ontwikkelde zijn toepasbaar onder ‘bacterievriendelijke’ condities, dus in water, bij een neutrale zuurgraad en maximaal 37 °C. Zo kan de chemische aanpassing plaatsvinden terwijl de bacteriën de moleculen maken. Wanneer de natuurlijke chemie van bacteriën wordt gecomplementeerd met onnatuurlijke chemie van chemici, kunnen we samen nieuwe moleculen maken met hopelijk verbeterde eigenschappen. Het begin van een samenwerking tussen chemici en de natuur voor de ontwikkeling van nieuwe medicijnen of antibiotica.
De Bruijn heeft over haar onderzoek geblogd op de website 'Faces of Science'.Het promotieonderzoek van Dowine de Bruijn vond plaats bij de afdeling Biomolecular Chemistry and Catalysis van het Stratingh Instituut, met financiering via een Zwaartekracht subsidie van het ministerie van OCW. Zij werkt nu als Project Manager Lab bij PRA Health Sciences.