Statusbericht maart 2012.

Ons onderzoek is gericht op Angelman Syndroom (AS). Dit syndroom wordt gekenmerkt door mentale retardatie, afwezigheid van spraak en epilepsie. Het is bekend dat dit syndroom wordt veroorzaakt door het verlies van het UBE3A gen, waardoor er geen UBE3A eiwit (ook wel E6AP genoemd) meer gevormd wordt. UBE3A heeft tot nu toe een nog onbekende functie. Wel weten we dat CaMK2 geremd is in AS muizen. CaMK2 is een enzym wat belangrijk is bij leren en geheugen. Uit eerder onderzoek weten we, dat als die remming van CaMK2 opgeheven wordt door een mutatie in het CaMK2 gen aan te brengen, de leerproblemen van de AS muizen verholpen zijn. Hieruit kunnen we concluderen dat de beginstap in AS het missende UBE3A eiwit is en dat het resultaat een verhoogde CaMK2 inhibitie is.

Er is geen mogelijkheid om een medicijn te ontwikkelen tegen CaMK2. Daarom willen we eerder in deze cascade ingrijpen. Hiervoor moeten we weten wat de tussenliggende stappen zijn, hoe heeft UBE3A invloed op CaMK2? Onze belangrijkste vraag is dan ook: Welke eiwit(ten) worden door UBE3A gereguleerd? Wij hebben hier twee technieken voor geselecteerd: Proteomics and Yeast-two-hybrid (Y2H).

Het onderzoek ligt nog zeer goed op schema. Y2H experiment is inmiddels naar volle tevredenheid afgerond. In totaal hebben we 69 miljoen (!) willekeurige interacties getest. Dat moet voldoende zijn om 80-90% van alle bestaande genen een of meerdere malen getest te hebben. Hier is een grote lijst met 254 potentiele targets uitgekomen. Echter slechts een dertigtal eiwitten is meerdere keren gevonden en dus waarschijnlijk betrouwbaarder. Er zijn veel onbekende eiwitten op deze lijst (maar daarom niet minder interessant), maar ook een paar die al eens eerder in relatie gebracht zijn met de functie van hersenen, of zelfs al eens met verstandelijke handicap. Hier hebben we natuurlijk de meeste belangstelling voor!

Een belangrijke stap is nu het uitzoeken welke geïdentificeerde mogelijke target eiwitten nu een echt target zijn van UBE3A en welke eiwitten slechts bij toeval aan UBE3A binden, zonder dat er een biologische relevantie is. Hiertoe hebben we afgelopen half jaar in samenwerking met een gespecialiseerd lab aan de UvA-AMC (het lab van dr. Distel) gewerkt aan het opzetten van een functionele test, waarbij gekeken kan worden of UBE3A echt in staat is zijn target te veranderen. Die verandering noemen we ubiquitinering, en dat is de ultieme test om te kijken of een geïdentificeerd target eiwit echt een valide target is. Op dit moment is er 1 eiwit geselecteerd dat het meest veelbelovend is en die tot nu toe aan alle door ons gestelde criteria voldoet. Het komend jaar gaan we ons verder richten op dit ene eiwit. Daarnaast zullen we doorgaan met het testen van overige kandidaat genen.

Ype Elgersma