Eiwitassemblage

Eiwitassemblage verwijst naar het proces waarbij afzonderlijke eiwitmoleculen samenkomen tot grotere functionele complexen of hogere-orde structuren. Veel eiwitten functioneren pas actief als onderdeel van een multimerisch complex, zoals oligomeren, proteasomen, ribosomen of virale capsiden. De exacte samenstelling en symmetrie (stoichiometrie) zijn daarbij cruciaal voor de activiteit. Assemblage gebeurt doorgaans via niet-covalente onderlinge interacties tussen subunits, maar kan ook covalente koppelingen of cofactorbinding vereisen. Het proces kan spontane zelforganisatie zijn of worden gereguleerd door chaperone-eiwitten en andere helperfactoren.

De regulatie en het mechanisme van eiwitassemblage worden beïnvloed door factoren als subunits-concentratie, temperatuur, pH en ionenniveaus, evenals door cellulaire lokalisatie en scaffolding-systemen. Soms zijn nucleatiepunten of templates nodig om een exacte structuur te bereiken, zoals bij virale capsiden of bepaalde enzymcomplexen. Chaperonnes zoals GroEL/GroES en Hsp70-familie helpen bij de juiste vouwing en correcte integratie van subunits, terwijl cofactors en posttranslationele modificaties de binding en stabiliteit kunnen vergroten.

Voorbeelden van eiwitassemblage zijn capsiden van virussen, de proteasoom-core, het ribosoom en ferritine-achtige eiwitkaders. In biotechnologie en nanotechnologie wordt geëxperimenteerd met zelf-assemblerende eiwitkaders voor toepassingen zoals gerichte levering van geneesmiddelen, vaccinleveringen of templating van nanostructuren. Fouten in assemblage kunnen leiden tot misfolding en aggregatie, en zijn betrokken bij verschillende ziekten, waaronder neurodegeneratieve aandoeningen.

Onderzoek naar eiwitassemblage maakt gebruik van technieken zoals cryo-elektronenmicroscopie, röntgendiffractie en native massaspectrometrie, om zowel structuur als subunitinteracties in kaart te brengen.