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Göttingen Proteine: Göttinger Wissenschaftler mit „erstaunlicher Entdeckung“
Campus Göttingen Proteine: Göttinger Wissenschaftler mit „erstaunlicher Entdeckung“
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08:00 08.07.2018
Das Institut für Röntgenphysik und die Physikalische Chemie sind auf dem Nord-Campus der Uni Göttingen angesiedelt. Quelle: Hinzmann
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Göttingen

Bei dem Versuch dehnte das Team um Prof. Sarah Köster (Institut für Röntgenphysik) und Prof. Andreas Janshoff (Institut für Physikalische Chemie) etwa zehn Nanometer dünne Proteinfilamente auf das dreifache ihrer ursprünglichen Länge aus. Dabei zerrissen die Proteinfilamente nicht. Filament ist lateinisch für Fadenwerk und meint eine einzelne Faser. Die Wissenschaftler stellten fest: Anders als etwa bei einem Gummiband, wird die aufgenommene elastische Energie dabei nicht vollständig gespeichert, sondern zum großen Teil an die Umgebung abgegeben. „Dadurch können die Filamente die Zelle vor Schäden schützen“, sagt Prof. Köster: „Im Fall einer plötzlichen mechanischen Beanspruchung der Zelle wäre es daher denkbar, dass die Filamente quasi als Stoßdämpfer für die Zelle agieren.“

Die Zelle als kleinste Einheit lebender Organismen muss mechanisch stabil und widerstandsfähig sein, gleichzeitig aber flexibel und anpassungsfähig. Dafür sorgt das Zellskelett, ein dynamisches Netzwerk aus fadenförmigen Proteinstrukturen. Die Göttinger Wissenschaftler haben die Mechanik bestimmter Proteine, die unter anderem in Zellen der Blutgefäße und des Bindegewebes, aber auch in metastasierenden Krebszellen vorkommen, untersucht. Dabei entdeckten sie die mechanischen Eigenschaften.

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Das Verhalten der Filamente lasse sich auf ihre spezielle Struktur aus parallelen Untereinheiten, die unter Belastung ihre Struktur und damit ihre Länge ändern können, zurückführen, heißt es in der Mitteilung weiter. Prof. Janshoff: „Durch Simulationen auf Grundlage der Filament-Architektur konnten wir zeigen, dass derselbe Mechanismus, der für die enorme Dehnbarkeit des Filaments verantwortlich ist, zugleich dafür sorgt, dass es sich an wiederholte Belastung anpassen kann. Diese Anpassungsfähigkeit schützt die Zelle, bietet ihr aber zugleich die notwendige Flexibilität, um sich fortzubewegen oder sich auf ihre Umgebung einzustellen.”

Von Filip Donth/R

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