Avondlezing door prof.dr. Aldert Bergwerff georganiseerd door de Chemische Kring Zwolle.
De donkere materie van de biologische chemie: complexe koolhydraten
Na afloop van de lezing volgt na een korte pauze de Algemene Ledenvergadering van de Chemische Kring Zwolle.
Samenvatting
Complexe oligo- en polysacchariden (glycanen) zijn vergelijkbaar met kwantumdeeltjes: ze ontstaan zonder vastgelegde configuratie of conformatie en kunnen meerdere toestanden innemen. Wie deze poly-alcoholen ‘suikers’ noemt doet deze fascinerende moleculen tekort; de meeste sacchariden smaken niet eens zoet. Zonder sacchariden geen DNA of RNA; geen glucose, geen bouwstof of energie voor vrijwel alle organismen!
Glycanen, waarvan de biosynthese niet onder directe genetische controle staat, worden opgebouwd uit meer dan 250 natuurlijk voorkomende neutrale en geladen monosacchariden. De monosacchariden kunnen niet alleen lineair verknoopt worden, maar kunnen door meerdere bindingen met andere monosacchariden aan te gaan ook vertakken. Ze kunnen vrij voorkomen (zoals de extracellulaire polysacchariden in ons slijm, in yoghurt of in beruchte bacteriële biofilms), maar ook gebonden aan peptiden (proteoglycanen), eiwitten (glycoproteïnen), lipiden (GPI-ankers, glycolipiden). Het aantal en de verdeling van glycanen over bijvoorbeeld het oppervlak van een eiwit varieert per polypeptide molecuul. De structuur per bindingsplaats kan bovendien zeer uiteenlopend zijn. Deze zogenaamde microheterogeniteit moduleert onder andere de leeftijd, conformatie, functionaliteit en/of bescherming van een eiwit. Ze is de ‘nuance’ waarvan de diagnostische waarde in bijvoorbeeld het vaststellen van (de ernst van) een maligniteit in toenemende mate wordt ingezien. Helaas maken bacteriën zoals Neisseria meningitidis (veroorzaker van hersenvliesontsteking), parasieten zoals Schistasoma mansoni (veroorzaker van Bilharzia) en plasmodium (veroorzaker van malaria), en virussen zoals influenza (veroorzaker van griep) en HIV (veroorzaker van AIDS), ‘misbruik’ van ‘onze’ lichaamseigen glycanen.
De niet eenduidige en complexe structuren en de ‘fluïde functionaliteit’ maakt het voor veel levenswetenschappers lastig om (het effect van) complexe glycanen te bestuderen. Als gevolg daarvan wordt ‘voor het gemak’ te weinig rekening gehouden met hun biochemische en biologische invloed. Ze zijn daarmee de donkere materie van de biologische chemie. Dit vergelijk met de donkere materie in het universum gaat verder: >60% van de biomassa op aarde bestaat uit koolhydraten! Gelukkig neemt de wetenschappelijke aandacht voor complexe koolhydraten door o.a. verbeterde analysetechnieken langzaam toe. Is het niet hoog tijd dat we bij de CKZ eens wat aandacht aan glycochemie en glycobiologie besteden?
Biosketch/ biografie
Aldert studeerde Scheikunde aan de Universiteit Utrecht met een major in de bio-organische chemie. Hij promoveerde aan deze universiteit op de (stereo)chemische structuuranalyses van therapeutische glycoproteïnen. Na postdoc in Bazel (CH) bij Ciba-Geigy (nu Novartis) te zijn geweest, werkte hij als senior docent/onderzoeker bij de Divisie Veterinaire Volksgezondheid van het Institute for Risk Assessment Sciences (IRAS). Tot 2014 was hij gasthoogleraar Chemische Analyse aan de Faculteit Diergeneeskunde te Gent (B) met als specialisme levensmiddelenchemie, residuen van diergeneesmiddelen, mycotoxinen en andere contaminanten in planten en dierlijke producten. Daarnaast besteedde hij veel tijd aan het ontwikkelen van Master curricula (o.a. in zuidelijk Afrika). In 2005 startte hij als medeoprichter een klein, internationaal opererend biotech bedrijf dat helaas eind 2013 voor de haven strandde. Daarna heeft Aldert organisaties, zoals Bayer CropScience (Gent), Sanquin (Amsterdam), en diverse (inter-/supra)nationale overheden geadviseerd. Van 2021 tot 2022 werkte hij als medcomms schrijver voor het Canadese ImmunoPrecise Antibodies (Oss) en Talem Therapeutics (Fargo, ND, USA). Op dit moment werkt als medcomms schrijver voor Hygieia Micro en BlueHand Writing Services. Van 2000 tot 2024 was Aldert voorzitter van de Stichting EuroResidue Conferences en is hij sinds 2021 de voorzitter van de Chemische Kring Zwolle.
Introducé(e)s zijn van harte welkom.
Nadere informatie over de lezingen kunt u aanvragen via het CKZ emailadres: ckzsecretariaat@gmail.com.
