Introductie
Vier jaar geleden begon ik aan de studie Moleculaire Levenswetenschappen aan de Radboud Universiteit van Nijmegen. Na drie jaar van colleges volgen en practica doen, was het aan het begin van vorig collegejaar eindelijk zover gekomen om echt onderzoek te gaan doen. Tijdens mijn Bachelorfase was ik er steeds meer van overtuigd geraakt, dat ik me goed thuis zou voelen in het onderzoeksleven. Ik begon dan ook met veel plezier aan mijn stage bij de groep van bio-organische chemie van professor Van Hest in Nijmegen.
Hoewel Moleculaire Levenswetenschappen de mogelijkheid biedt om doelgericht onderzoek te doen naar de werking van de cel op moleculair niveau en het vinden van de moleculaire oorzaak voor ziekten, werd ik eveneens getrokken door het meer organisch chemisch onderzoek. De stage die ik bij professor Van Hest kon doen bood de ideale combinatie.
Daarbij kreeg ik ook nog de mogelijkheid om een deel van mijn onderzoek in het buitenland te doen; iets wat mij al lange tijd erg aansprak. Het leek me een bijzondere en leerzame ervaring om een aantal maanden alleen, in een ander land, ver van familie en vrienden en met een andere taal, door te brengen. Ik kreeg de geweldige kans om naar Californië te gaan om onderzoek te doen bij professor Tirrell, die een belangrijke rol heeft gespeeld in de ontwikkeling van een methode om niet-natuurlijke aminozuren in eiwitten in te bouwen; de methode die centraal stond in mijn onderzoeksstage.

Wat er aan vooraf ging – Het onderzoek in Nijmegen
Het doel van het project waar ik in Nijmegen aan werkte, was het introduceren van een zogenaamd ‘functioneel’ handvat in een eiwit, dat gebruikt kan worden om het eiwit via covalente interacties aan andere moleculen te binden. Als modeleiwit gebruikten wij het enzym Candida Antarctica Lipase B (CalB). Er zouden bijvoorbeeld mogelijkheden gecreëerd kunnen worden om dit enzym, dat als katalysator gebruikt worden in de synthese van geneesmiddelen, te binden aan een oppervlak. Op deze manier zou de efficiëntie van de synthese verhoogd kunnen worden. Daarnaast kan echter ook gedacht worden aan het gebruik van een dergelijk gefunctionaliseerd enzym in substraatstudies voor het vinden van een optimale inhibitor als een potentieel geneesmiddel. Ook zou de functionele groep gebruikt kunnen worden om in vivo een fluorescente groep selectief aan een eiwit te binden, zodat de locatie en/of mate van productie van een target-eiwit in de cel bepaald kan worden.
Een reactie die de laatste jaren enorm populair is geworden in de organische synthese, werd als ideale kandidaat gezien voor de verbinding van het target-eiwit aan andere moleculen. Dit is de zogenaamde ‘click’ reactie. Deze reactie tussen een azide en acetyleengroep is uitermate selectief, en biocompatibel. De reden hiervoor is dat azides en acytelenen normaal gesproken niet in biologische systemen voorkomen, en niet reageren met de functionele groepen die hierin wel aanwezig zijn.

Via ‘protein engineering’ kan één van deze twee groepen in een eiwit geïntroduceerd worden. Hierbij wordt gebruikt gemaakt van niet-natuurlijke aminozuren die een azide of acetyleengroep bevatten. Via een methode die door Tirrell et al. ontwikkeld is, kan bewerkstelligt worden dat een micro-organisme niet-natuurlijke aminozuren gebruikt in zijn eiwitsynthese. Niet-natuurlijke aminozuren die qua structuur overeenkomen met een specifiek natuurlijk analoog, worden in dit geval geïntroduceerd op elke positie in een eiwit waar normaal gesproken het natuurlijk aminozuur zou worden ingebouwd.

Het werk in Tirrell’s groep aan het California Institute of Technology
In mei 2005 was het eindelijk zover om naar Caltech te gaan. We hadden gehoopt dat we inmiddels zover waren gekomen dat azidohomoalanine in CalB ingebouwd kon gaan worden. Waar kon de incorporatie van het niet-natuurlijk aminozuur immers beter uitgevoerd worden, dan daar waar de methode ontwikkeld was, namelijk in professor Tirrell’s lab? Maar helaas waren we er op dat moment nog niet in geslaagd een expressiesysteem te vinden waarmee goede opbrengsten van CalB verkregen konden worden.
Toch heb ik een hele leerzame tijd gehad in professor Tirrell’s groep, en heb ik kennis opgedaan die goed van pas komt in het onderzoek aan CalB. Ik heb de kans gekregen om veel nieuwe technieken te leren. Het inbouwen van niet-natuurlijke aminozuren en het uitvoeren van click reacties speelden nog steeds een grote rol in de experimenten die ik daar deed. Ik werkte onder andere mee aan de optimalisatie van een methode waarbij eiwitten in vivo in E. coli gelabeld worden na functionalisatie met een acetyleengroep en toevoeging van een azide gefunctionaliseerde fluorescente probe. De verkregen resultaten zagen er veel belovend uit en de methode wordt op dit moment onderzocht in andere celtypen.

Kennismaking met het Amerikaanse leven
Hoewel de 3 maanden in Pasadena vooral in het teken stonden van werken, had ik uiteraard ook de kans om het Amerikaanse leven te leren kennen. Jammer genoeg woonde ik niet op de campus en waren er niet veel andere studenten om mee op te trekken. Maar er was genoeg gelegenheid om toch heel wat van het zonnige Pasadena en Californië mee te krijgen. 
Ik ging elke dag met de bus naar de universiteit en weer naar huis. De reistijd was een kwartiertje, een mooie tijd om het doen en laten van de Amerikaanse medepassagiers te aanschouwen. Alhoewel, aangezien het openbaar vervoer niet bepaald veel gebruikt wordt in Amerika (alles met de auto!), zat ik ook vaak alleen in de bus. Het viel me op dat de buschauffeurs echt heel erg aardig waren. Vooral op de heenweg hadden ze alle tijd voor een praatje. En ook in winkels en supermarkten was iedereen erg vriendelijk. En wat een gemak, zo’n bus die vlak voor je appartement én voor de universiteit stopt, en supermarkten die tot half 2 ’s nachts open zijn!
Voordat ik naar Amerika vertrok was ik bang dat ik me nogal onveilig zou voelen op straat. Maar ook dat viel ontzettend mee. Pasadena ligt dan wel tegen Los Angeles aan, maar onveilig uitziende straten of achterbuurten ben ik niet tegengekomen. Over het algemeen voelde ik me goed op mijn gemak. Bovendien was het ook nog eens zo, dat als mijn begeleidster en ik tot laat doorwerkten, zij het vanzelfsprekend vond om me naar huis te brengen. Dus in het donker over straat lopen, dat hoefde niet. Enigszins typisch is dan ook wel weer dat er vanuit Caltech ook een Security Service bestond, die je op elk moment kon bellen om je naar huis te brengen. Zodat je niet alleen in het donker over de campus hoefde te lopen.
Verder lag mijn kamer die ik in een appartementencomplex bij een hospita huurde, op een ideale plek in Pasadena. In een van de duurste buurten met mooie straten (o.a. om in hard te lopen), vlakbij het centrum met veel gezelligheid door alle winkels en restaurants. Ik hoefde maar een kwartiertje te lopen en dan was ik bij het metrostration. Vanuit daar was het maar een half uurtje tot in Los Angeles Downtown. Om vanuit daar makkelijk over te kunnen stappen op metro of bus naar Hollywood, Beverly Hills en Santa Monica. Want als je er dan toch bent, moeten die plaatsen toch ook wel even bezocht worden!
Daarnaast had ik het geluk dat familie van mijn toenmalige vriend drie uur reizen van Pasadena vandaan woonde. Ik heb een aantal weekenden waaronder Independance Day bij hen doorgebracht. Het was echt erg leuk om zoiets typisch Amerikaans ook met een Amerikaans gezin mee te maken. Ook de kerkbezoekjes waren een bijzondere ervaring, evenals de Hawaï-feesten in tuin met zwembad en barbecue en heel veel mensen die elkaar soms nauwelijks kenden, maar waar je toch met veel gastvrijheid ontvangen wordt.

Tot slot
Al met al heb ik een geweldige tijd gehad in Amerika. Ik heb veel nieuwe onderzoekservaring opgedaan, en kennisgemaakt met een erg gezellige onderzoeksgroep. Daarnaast heb ik genoten van het Californische weer en leven, maar het ook een bijzondere ervaring gevonden om de Amerikaanse cultuur in de werkelijkheid te leren kennen. Als het er ooit van komt om voor een postdoc positie nog een tijd naar het buitenland te gaan, dan zal ik zeker overwegen om naar Caltech terug te gaan.
Ik wil de Dr. Saal van Zwanenberg Stichting hartelijk danken voor de financiële steun die zij mij gegeven heeft. De vliegreis, mijn kamer en het leven in Pasadena heeft mij uiteindelijk heel wat geld gekost. Maar dankzij dit fellowship heb ik me daar een stuk minder zorgen over hoeven maken, en heb ik kunnen genieten van een onvergetelijke tijd.