Leiden (NL) – De Universiteit Leiden nam op 6 oktober een bijzondere spectrometer officieel in gebruik. Het apparaat werkt met een uitzonderlijk sterk magneetveld en heeft een grote opening. Door deze combinatie is het mogelijk de structuur van grote moleculen in vaste stof te bepalen.


“Wide-bore ultra-high-field MAS NMR spectrometer” is de officiële aanduiding voor het apparaat. Onderzoekers isoleren eiwitten uit biologisch materiaal, stoppen het monster in een huls in de machine en de spectrometer bepaald de chemische structuur van de stoffen. De machine verkrijgt dankzij een zeer sterk, stabiel magneetveld een grote gevoeligheid. Het is het sterkst mogelijke veld bij zo’n grote opening (‘wide bore’). Het grote boorgat zorgt ervoor dat er grote monsters inpassen. De term MAS staat voor ‘magic angle spinning’, een techniek waarbij het monster snel ronddraait. Al deze eigenschappen maken de nieuwe spectrometer tot een zeer bijzonder apparaat. Niet eerder waren deze mogelijkheden binnen bereik.
In Leiden is eerst een laboratoriumopstelling ontwikkeld, die later met financiering van een Biotechnologieprogramma van de EU werd uitgewerkt tot een prototype. Bijna een jaar lang zijn hiermee experimenten gedaan en door de zeer bevredigende resultaten in de proefperiode, kan nu de spectrometer officieel in gebruik worden genomen.
Met name membraaneiwitten zullen in het apparaat hun geheimen prijsgeven. Deze eiwitten zijn de aangrijpingspunten, de receptoren, voor bijvoorbeeld hormonen en vele medicijnen. Algemeen is bekend dat de interactie tussen een medicijn en een receptor werkt als een soort sleutel in een slot. Hoe de interactie precies in zijn werk gaat en welke veranderingen optreden in de moleculen tijdens de interactie is veelal onbekend. Met de nieuwe spectrometer is het mogelijk een soort foto’s te maken van de moleculen en het proces te volgen.
Verbeterde inzichten in de structuren van biomoleculen zoals membraaneiwitten en hun wisselwerking met medicijnen, moeten leiden tot nieuwe geneesmiddelen. Dit zou je een rationele medicijnontwikkeling kunnen noemen.
Tijdens de proefperiode zijn al diverse molecuulstructuren opgehelderd. Een van de structuren is het chlorosoom, het fotosynthesesysteem in planten. Toen onderzoekers het vorig jaar zichtbaar maakten, bleek het gangbare model grotendeels correct te zijn.

Irene Husmann