Anfinsen's dogma
Anfinsen's dogma is een hypothese in de moleculaire biologie gesuggereerd door Christian Anfinsen. Het idee is dat het vouwen van een eiwit in zijn oorspronkelijke structuur automatisch gebeurt door de aminozuursequentie van het eiwit. Dit geldt alleen voor sommige eiwitten. Voor andere eiwitten zijn chaperones nodig.
Anfinsen deelde de Nobelprijs voor de Scheikunde in 1972 voor zijn werk aan de structuur van het enzym ribonuclease A. Het dogma suggereert dat, in de omstandigheden waarin het vouwen plaatsvindt, de inheemse structuur een unieke en stabiele staat is. Er zijn drie voorwaarden:
uniekheid
vereist dat de sequentie geen andere configuratie heeft met een vergelijkbare vrije energie.
stabiliteit
kleine veranderingen in de omgeving kunnen geen aanleiding geven tot veranderingen in de minimale configuratie.
kinetische toegankelijkheid
betekent dat de uiteindelijke vorm kan worden verkregen zonder dat er sprake is van zeer complexe vormveranderingen (zoals knopen).
Hoe het eiwit deze structuur bereikt is het onderwerp van het veld van de eiwitvouwing, dat een verwant dogma heeft dat Levinthal's paradox heet. De Levinthische paradox stelt dat het aantal mogelijke conformaties dat beschikbaar is voor een bepaald eiwit astronomisch groot is, zodat zelfs een klein eiwit van 100 residuen meer tijd nodig zou hebben dan het universum heeft bestaan om alle mogelijke conformaties te onderzoeken (1026 seconden) en de juiste te kiezen.
Prionen zijn een uitzondering op Anfinsen's dogma. Prionen zijn stabiele conformaties van eiwitten die verschillen van de inheemse vouwsituatie. Bij boviene spongiformeencefalopathie (gekkekoeienziekte), worden de inheemse eiwitten opnieuw gevouwen tot een andere stabiele bevleesdheid, wat fatale amyloïdopbouw veroorzaakt. Andere amyloïde ziekten, waaronder de ziekte van Alzheimer en de ziekte van Parkinson, zijn ook uitzonderingen op het dogma van Anfinsen.
Gevouwen, 3-D structuur van ribonuclease A
Vragen en antwoorden
V: Wat is het dogma van Anfinsen?
A: Het dogma van Anfinsen is een hypothese in de moleculaire biologie, voorgesteld door Christian Anfinsen, die suggereert dat het vouwen van een eiwit in zijn oorspronkelijke structuur automatisch gebeurt door de aminozuursequentie van het eiwit.
V: Wat zijn de drie voorwaarden voor uniciteit, stabiliteit en kinetische toegankelijkheid?
A: Uniekheid vereist dat de sequentie geen andere configuratie heeft met een vergelijkbare vrije energie. Stabiliteit betekent dat kleine veranderingen in de omgeving niet kunnen leiden tot veranderingen in de minimale configuratie. Kinetische toegankelijkheid betekent dat de uiteindelijke vorm kan worden verkregen zonder zeer complexe veranderingen in de vorm (zoals bijvoorbeeld knopen).
V: Wat is de paradox van Levinthal?
A: De Levinthal-paradox stelt dat het aantal mogelijke conformaties waarover een bepaald eiwit beschikt astronomisch groot is, zodat zelfs een klein eiwit van 100 residuen meer tijd nodig heeft dan het universum bestaat om alle mogelijke conformaties te verkennen (1026 seconden) en de juiste te kiezen.
V: Zijn er uitzonderingen op het dogma van Anfinsen?
A: Ja, prionen en amyloïde ziekten zoals boviene spongiforme encefalopathie (gekkekoeienziekte), de ziekte van Alzheimer en de ziekte van Parkinson zijn uitzonderingen op het dogma van Anfinsen.
V: Hoe heeft Christian Anfinsen zijn Nobelprijs gewonnen?
A: Christian Anfinsen kreeg zijn Nobelprijs voor Scheikunde voor zijn werk aan de structuur van het enzym ribonuclease A.
V: Waarin verschillen prionen van de oorspronkelijke vouwtoestand?
A: Prionen zijn stabiele conformaties van eiwitten die verschillen van de oorspronkelijke vouwtoestand.
