ASCT2 hoort bij een grote familie van vergelijkbare transporteiwitten. Om te begrijpen hoe deze eiwitten precies werken hebben onderzoekers van het Groningen Biomolecular Sciences and Biotechnology Institute (GBB) van de RUG de 3D structuur van het eiwit opgehelderd. Dit kan helpen bij het ontwikkelen van geneesmiddelen die glutamine transport blokkeren, of die het binden van gevaarlijke virussen tegengaan. Omdat het niet lukte kristallen te laten groeien van het eiwit, wat nodig is voor structuurbepaling via röntgendiffractie, is er een andere techniek gebruikt: cryo-elektronenmicroscopie (cryo-EM) van losse eiwitten. Het menselijke gen voor ASCT2 is naar gistcellen overgezet, waarna het eiwit hieruit is geïsoleerd voor het onderzoek.

Het onderzoek leverde een structuur op met en resolutie van 3,85 ångström (0,385 nanometer) en dat leverde nieuwe inzichten op. ‘Het was niet eenvoudig dit eiwit in beeld te brengen, omdat het aan de kleine kant is voor cryo-EM, vertelt Cristina Paulino, hoofd van de afdeling cryo-EM van de RUG. ‘Maar het transporteiwit is een symmetrisch complex van drie identieke monomeren en dat maakt het weer eenvoudiger.’

Lift

De beelden uit de elektronenmicroscoop tonen een bekende ‘lift-structuur’, waarbij een deel van het eiwit op en neer gaat door de celmembraan heen. In de bovenste positie kan het substraat de lift binnengaan, die dan naar beneden zakt en het in de cel aflevert. De structuur die is gevonden toont ASCT2 met de lift in de ‘beneden’ positie. ‘Die bleek veel verder naar beneden te gaan dan we hadden gezien in andere vergelijkbare transporteiwitten’, vertelt biochemicus Dirk Slotboom. ‘En het eiwit was gedraaid. Eerder nam men aan dat het substraat de lift binnengaat door één opening en eruit via een andere opening, maar onze resultaten suggereren dat beide keren dezelfde ‘deur’ wordt gebruikt.’