D-Aminozuren in eiwitten: De spiegel van het leven als moleculaire index van veroudering

Eiwitten zijn uitsluitend opgebouwd uit l-aminozuren. Bij oudere mensen zijn echter d-asparaginezuurresiduen (d-Asp) aangetroffen in de ooglens en de hersenen, evenals in andere weefsels. De aanwezigheid van d-Asp kan de hogere-ordestructuur van een eiwit veranderen, wat op zijn beurt een rol kan spelen bij leeftijdsgebonden aandoeningen zoals cataract en de ziekte van Alzheimer. d-Asp ontstaat door de spontane racemisatie van Asp-residuen in vatbare eiwitten. Tijdens de veroudering worden de natuurlijke lα-Asp residuen in eiwitten niet-enzymatisch via een succinimidyl intermediair tot l-β-, d-α- en d-β-isomeren geïsomeriseerd. Deze isomerisatie gebeurt niet uniform, maar in plaats daarvan op specifieke residuen die gevoelig zijn voor isomerisatie als gevolg van hun sequentie of structurele context. Het is dus noodzakelijk om de aard van elk afzonderlijk Asp-residu in gevoelige eiwitten vast te stellen. Onlangs is een nieuwe methode op basis van LC-MS/MS voor de analyse van Asp isomerisatie op specifieke eiwitplaatsen beschreven. In dit overzicht laten we eerst zien dat de homochiraliteit van aminozuren in eiwitten niet gegarandeerd is gedurende het hele leven. Vervolgens beschrijven we de ontwikkeling van een nieuwe methode voor eiwit-gebonden d-aminozuur analyse, en bespreken we de negatieve invloed die d-Asp heeft op eiwitstructuur en functie.