Mutaties in rhodopsine

Wanneer een aminozuur verandert, hoeft dat niet meteen te betekenen dat het eiwit zijn functie kwijt is. Om te bepalen wanneer een mutatie in een eiwit ècht schadelijk is, onderzoeken wetenschappers de 3D-structuur van een eiwit.

Om goed de verschillende plekken van de mutaties te zien, kunnen alle andere plekken wit worden gekleurd. Deze weergave van rhodopsine kun je openen in Yasara. Zometeen zie je drie kleuren:

  • Oranje: In het midden zie je de oranje retinalgroep. Om de retinalgroep is een doorzichtig molecuuloppervlak weergegeven. Dit geeft de werkelijke grootte van de atomen in retinal aan.
  • Groen: Retinal is gebonden aan rhodopsine via het aminozuur lysine 296, deze is groen gekleurd.
  • Blauw: De aminozuren die bij het kindje van Mark en Marjolein gemuteerd zijn, zijn blauw gekleurd.

Kies New. Kies dan File > Load > Complete scene. Kies het bestand rhodopsin.sce en klik op OK.

Nu gaan we de mutaties uit de tabel van opdracht 4 aanbrengen in het eiwit:

1. Kies in de aminozuurbalk onderaan het aminozuur Lys op plek 296. Een atoom negint nu te knipperen. Je ziet dat dit aminozuur retinal verbindt met het rhodopsine eiwit.

2. Klik met de rechtermuisknop op het knipperende atoom van het aminozuur in het eiwit. Kies Swap > Residue (vervang > aminozuur). Kies uit de lijst het aminozuur Glu.

3. Het nieuwe aminozuur is niet meteen goed zichtbaar. Klik daarvoor weer met de rechtermuisknop op het aminozuur en kies Show atoms > Residue sidechain & CA. De verandering in het aminozuur wordt aangegeven met stokjes. Je ziet dat het aminozuur retinal niet meer bindt met het rhodopsine eiwit. Hierdoor kan het retinal via het rhodopsine eiwit geen signaal meer doorgeven aan de hersenen.

Opdracht 8

A. Bekijk mutatie 1 in de tabel. Leg uit dat deze mutatie geen verschil geeft in het eiwit. Natuurlijk geldt dit ook voor mutatie 7.

B. Voer mutatie 2, 3, 4 en 5 door in rhodopsine in Yasara. Doe dit op soortgelijke wijze als mutatie 6 (Lys wordt op plek 296 Glu).

C. Alleen bij activatie van retinal geeft het eiwit een signaal door aan de hersenen. Als er licht in je oog valt, wordt retinal geactiveerd en strekt het uit. Hiervoor heeft retinal ruimte nodig. Welke mutaties belemmeren de activatie van retinal?

D. Heeft het ongeboren kindje van Mark en Marjolein Retinitis Pigmentosa? Leg uit aan de hand van de mutaties.

Je bent nu aan het einde gekomen van dit practicum. Als je later nog eens iets wil doen met bioinformatica, kun je deze website bezoeken: Bioinformaticaindeklas.nl