München (D) – Het enzym cytochroom-c-oxidase werkt anders dan gedacht. Onderzoekers bij het Max-Planck-Gesellschaft bestudeerden het transport van elektronen en protonen in dit eiwit.


Bij de verbranding van voedingsstoffen in een cel moet de vrijkomende energie worden gebruikt voor een spanningsverschil en een gradiënt van protonen over de celmembraan. Zowel spanningsverschil als protonengradiënt zijn nodig voor de productie van de energiedrager ATP. Een centrale rol in dat proces vervult cytochroom-c-oxidase, dat elektronen van het molecuul cytochroom c overdraagt op zuurstof, waarbij water ontstaat. De bij dit proces vrijkomende energie gebruikt de cel om protonen naar de andere zijde van de membraan te transporteren.
De onderzoekers aan het Max-Planck-Institut für Biophysik in Frankfurt, die al eerder de structuur van het enzym cytochroom-c-oxidase ophelderden, brachten dit enzym aan in een modelmembraan en maten de spanning die het enzym over de membraan opwekt. Aan een zijde van de membraan losten ze daartoe een lichtgevoelig molecuul op dat na bestraling met laserlicht een elektron aan het enzym overdraagt. Fijngevoelige meetapparatuur bepaalde het spanningsverschil over de membraan, ofwel de mate waarin het enzym werkte. In tegenstelling tot wat men dacht, bleek dat het cytochroom-x-oxidase ook protonen over de membraan pompt in de fase voordat het zuurstof bindt.

Erick Vermeulen