Gamers helderen eiwitpuzzels op

Door het zogeheten eiwitvouwprobleem te verpakken als een computergame, hebben onderzoekers – met hulp van tienduizenden gamers – betere oplossingen bedacht dan een computer wist te vinden (Nature, 5 augustus). Het eiwitvouwprobleem is de bepaling van de driedimensionale structuur van een eiwit uitgaande van de volgorde van aminozuren, de kralen in de eiwitketting. Al meer dan veertig jaar lang is bekend dat die ruimtelijke structuur van cruciaal belang is voor de biologische functie die het eiwit vervult. Desondanks is het, behalve voor de allerkleinste eiwitten, nog altijd niet mogelijk om op basis van de eiwitsamenstelling, de structuur ervan te voorspellen. Er zijn eenvoudig te veel mogelijkheden voor de atoomrangschikking.

Daarom gingen Seth Cooper en zijn collega’s van de universiteit van Washington op zoek naar alternatieve zoekstrategieën. Het idee was gebruik te maken van het haast intuïtieve ruimtelijk inzicht van het menselijk brein. Zij ontwikkelden daartoe een online computerspel, Foldit, waarin onjuist opgevouwen eiwitten op het scherm worden getoond. Spelers, veelal zonder wetenschappelijke achtergrond, gaan op zoek naar de juiste structuur door de eiwitketen en de daaraan vastzittende zijgroepen te manipuleren en te vervormen. Door bijvoorbeeld een waterafstotend aminozuur op te bergen in het eiwit zelf, en niet aan de buitenkant van het eiwit bloot te stellen aan de waterige celinhoud, neemt de inwendige energie van het eiwit af en ontstaat een stabielere structuur. De speler krijgt met behulp van kleuren op het scherm te zien waar atomen te dicht op elkaar zitten of waar nog (ongewenste) spanning in de eiwitketen zit. Voor vijf van de tien aangeboden ‘eiwitpuzzels’ vonden ze zo betere oplossingen dan het veelgebruikte Rosetta-programma.