The influence of peptide structure on fragmentation pathways

Promotie: mw. S. Bari, 11.00 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: The influence of peptide structure on fragmentation pathways

Promotor(s): prof.dr.ir. R. Hoekstra

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

 

Eiwitfragmentatie na protonbestraling

Proton radiotherapie is een voor Nederland nieuwe techniek bij het bestrijden van kanker, waarbij men tumoren bestraalt met behulp van protonen in plaats van met de gangbare röntgenstralen (fotonen). Protonen vernietigen een geïsoleerde tumor even goed als röntgenstraling, maar de schade aan het omliggende gezonde weefsel is beduidend minder. Maar wat gebeurt er precies in een tumorcel bij bestraling? Promovenda Sadia Bari werkte als eerste met apparatuur waarmee kan worden onderzocht hoe een eiwitmolecuul door de beschieting met protonen in stukken uiteenvalt.

Voor het onderzoek werd een opstelling gebouwd waarin een elektrospray-bron is gekoppeld met een ionen- of een VUV fotonenbundellijn. De eiwitmoleculen worden met magnetische velden in een 'trap chamber' vastgezet, waarna ze beschoten worden met waterstof- of helium-ionen met verschillende energieën. Het eiwit valt dan in stukken uiteen. Het spectrum van brokstukken wordt met een massaspectrometrische techniek geanalyseerd.

In de eerste experimenten met deze nieuwe opstelling gebruikte Bari een klein eenvoudig model-eiwit, het peptide leucine enkephalin. Dat is een peptide dat uit slechts vijf aminozuren bestaat. Dergelijke experimenten met kleine biomoleculen hebben het voordeel dat men er de initiële ionisatie- en fragmentatiedynamiek goed mee kan bestuderen. Voor onderzoek naar de stralingsschade zijn echter minder realistische modellen. Daarvoor is verder onderzoek nodig met grotere eiwitten.

Het onderzoek van Bari laat zien dat het fragmentatiepatroon van leucine enkephalin afhankelijk is van de soort projectielionen waarmee het peptide wordt beschoten.

Sadia Bari (Duitsland, 1980) studeerde natuurkunde en sterrenkunde in Groningen. Het onderzoek werd uitgevoerd bij het Kernfysisch Versnellerinstituut (KVI) van de RUG en gefinancierd door het Europese 'Ion Technology and Spectroscopy at Low Energy Ion Beam Facilities'-project. Bari gaat door als postdoc bij de Max Planck Advanced Study Group van het Center for Free Electron Laser Science (Universiteit Hamburg).