Wanneer hersenweefsel aangetast wordt door de ziekte van Alzheimer, vormen er zich zogenaamde amyloïde plaques. Dat zijn stugge ophopingen van een stukje eiwit die ontstaan door toedoen van het complex gamma-secretase, een moleculaire 'schaar' die eiwitten verknipt. Wetenschappers richten zich al meer dan twintig jaar op gamma-secretase, om te onderzoeken hoe de vorming van amyloïde plaques vermeden kan worden, en zo alzheimer te stoppen of te voorkomen.

Tot nu toe was het niet duidelijk op welke manier het eiwitcomplex opgebouwd was. Wel was al geweten dat het uit vier eiwitonderdelen bestaat, en dat twee van deze onderdelen ook uit verschillende versies bestaan. Het ene gamma-secretasecomplex is dus het andere niet. De vier eiwitten samen vormen één werkzaam geheel dat tal van eiwitten in onze cellen kan knippen en op die manier een brede waaier aan biochemische processen aanstuurt.

Professor Wim Annaert (VIB-KU Leuven Centrum voor Hersenonderzoek) wilde de structuur van het complex ontrafelen. "We gebruikten hiervoor een methode ontwikkeld door Randy Schekman (die in 2013 de Nobelprijs voor Geneeskunde ontving, nvdr.), en met wie we ook samenwerkten. Door zijn methode te combineren met hoge resolutie microscopie, konden we vaststellen dat de vier onderdelen van het gamma-secretase complex stapsgewijs in elkaar worden gezet. In een eerste fase worden twee stabiele duo's gevormd, pas daarna, en op een andere plaats in de cel, worden beide duo's 'samengeklikt' tot het volledige actieve complex.”

Dit stapsgewijze assemblageproces zorgt niet alleen voor een correcte opbouw van het eiwitcomplex, maar voorkomt ook dat ofwel onafgewerkte gehelen de cel worden rondgestuurd, ofwel, omgekeerd, een volledig afgewerkt geheel al te vroeg en op de verkeerde plaats in de cel eiwitten zou beginnen knippen. "Enkel volledig geassembleerde complexen worden op het einde van de productielijn getransporteerd naar hun finale bestemming in de cel", verduidelijkt Annaert.

De resultaten van het onderzoek kunnen ingezet worden bij de ontwikkeling van medicatie, aangezien gamma-secretase een van de belangrijkste doelwitten blijft voor verschillende behandelingen.