Een groep Nijmeegse onderzoekers heeft met het voorspellen van een eiwitstructuur de tweede plaats behaald in een prestigieuze internationale wedstrijd. Marijn Sanders, Bas Vroling, Jan Klomp, Jacob de Vlieg en Sander Nabuurs, onderzoekers van het Centrum voor Moleculaire en Biomoleculaire Informatica van de Radboud Universiteit en MSD/Organon, voorspelden eiwit-ligand structuren; verbindingen van een eiwit met een klein molecuul, die belangrijk zijn voor de ontwikkeling van geneesmiddelen.

De eiwitten waar het om ging zijn betrokken bij cognitieve en emotionele functies van ons brein en spelen een rol bij schizofrenie en Parkinson.

Voorspellen
De wedstrijd werd uitgeschreven door het Amerikaanse onderzoeksinstituut Centre for Membrane Protein Structure Determination. Dat instituut slaagde er in 2010 in om de structuren van twee eiwitten te achterhalen (de CXCR4 receptor en het dopamine D3 eiwit (DRD3), maar hield het resultaat bewust nog even achter en riep andere onderzoekers op deze structuren te voorspellen. Onderzoeker Sander Nabuurs (foto midden): ‘Het is de tweede keer dat dit gebeurt. Het gaat er dan om om vast te stellen hoe goed het veld op dit moment is en waar nog het nodige verbeterd moet worden.’

Nabuurs en zijn teamgenoten voorspellen met behulp van computersimulaties driedimensionale structuren en complexen van moleculen. In hun vakgebied is het lastig om onderling resultaten te vergelijken omdat onderzoekers met verschillende datasets werken. Daarnaast is het lastig om voorspellingen te toetsen aan reële structuren, omdat de echte structuur meestal nog niet bekend is. Nabuurs: ‘En dat was nu wel het geval. Daarom was het voor ons, en onze collega’s in de computationele chemie, de uitdaging om vast te stellen hoe dicht onze voorspellingen in de buurt komen van de uiteindelijke oplossing of misschien wel daaraan gelijk zijn.’

Volgorde
Tweeëndertig groepen in de wereld gingen met deze gegevens aan de slag. Zo ook de Nijmeegse onderzoekers. De deelnemende groepen mochten elk vijf voorspellingen indienen. De groep Nabuurs presteerde het best op de dopamine D3 receptor. Collega’s van de Vrije Universiteit in Amsterdam behaalden de eerste plaats met hun structuurvoorspellingen van het CXCR4 eiwit.

Het team van Nabuurs voorspelde als enige de oplossingen in de juiste volgorde. Nabuurs: ‘De uitdaging is om de oplossingen in de juiste volgorde te presenteren: dus eerst de meest waarschijnlijke en dan aflopend tot de minst waarschijnlijke. Dat lijkt voor de hand liggend, maar we waren toch maar de enige met de juiste volgorde.’ De door het team berekende molecuulstructuur was nagenoeg identiek aan de experimenteel bepaalde kristalstructuur. (zie plaatje)./Bets Berntsen

 

 

 

http://www.ru.nl/actueel/vm_archief/archiefoverzicht/@767625/nieuwe_berekeningen/