Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Molekularer Platzanweiser

10.07.2015

Wissenschaftler der Universität Göttingen entdecken stabilisierendes Protein bei der Muskelkontraktion

Wissenschaftler der Universität Göttingen haben ein Protein entdeckt, das eine wichtige Rolle bei der Kontraktion von Muskeln spielt. Skelettmuskeln bestehen aus einer Vielzahl von kleinen aneinandergereihten Einheiten, den Sarkomeren. Verkürzen sich die Sarkomere bei der Kontraktion, verkürzt sich auch der Muskel. Damit das Zusammenziehen geordnet und reversibel verläuft, benötigt die Zelle eine ganze Maschinerie von Proteinen. Die Göttinger Forscher konnten nun auf mikroskopischer Ebene zeigen, dass das im Muskel bislang unbekannte Protein drebrin DBN-1 bei der Kontraktion offenbar die Aufgabe eines Stabilisators und Platzanweisers für andere Proteine übernimmt. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature Communications erschienen.


Molekularer Platzanweiser: das Protein DBN-1, lokalisiert in der Muskelzelle in einem typischen gestreiften Muster. Länge der Zelle: etwa 0,1 Millimeter.

Foto: Universität Göttingen

Die Forschergruppe um Prof. Dr. Christoph Schmidt und Dr. Dieter Klopfenstein nutzte für ihre Experimente am III. Physikalischen Institut die Muskeln des Fadenwurms C. elegans. Mithilfe von fluoreszierenden Markierungen konnten sie die Positionen der Proteine während der Kontraktion im lebendigen Tier beobachten. Dabei stellte sich DBN-1 als äußerst dynamisch heraus: Es wechselt die Bindungsstellen innerhalb der Maschinerie abhängig davon, ob der Muskel kontrahiert oder entspannt ist. Dabei funktioniert es als Stabilisator für die Bündel aus Aktin-Filamenten, welche für die Kontraktion benötigt werden.

„Wenn DBN-1 fehlt oder ausgeschaltet ist, verlieren andere Proteine ihre eigentliche Position und halten sich am falschen Platz auf“, sagt Dr. Eugenia Butkevich, wissenschaftliche Mitarbeiterin und Erstautorin der Studie. Das Zusammenspiel mit dem Aktin-Zellskelett, das die Forscher im Muskel beobachtet hatten, konnten sie auch biochemisch mit isolierten DBN-1-Proteinen nachweisen. Ohne DBN-1 verliert die Maschinerie bei der Kontraktion an Struktur und Stabilität. „Dies ist wahrscheinlich nicht nur im Muskel des Fadenwurms so, sondern auch in Muskelzellen von Säugern, wie beispielsweise Ratten“, ergänzt Dr. Butkevich. „Erste Untersuchungen an Herzmuskelzellen sind vielversprechend und erweitern unser molekulares Verständnis des Muskelaufbaus.“

Originalveröffentlichung: Eugenia Butkevich et al. Drebrin-like protein DBN-1 is a sarcomere component that stabilizes actin filaments during muscle contraction. Nature Communications 2015. Doi: 10.1038/ncomms8523.

Kontaktadressen:
Prof. Dr. Christoph Schmidt
Georg-August-Universität Göttingen
III. Physikalisches Institut
Telefon (0551) 39-7740
E-Mail: christoph.schmidt@phys.uni-goettingen.de

Dr. Dieter Klopfenstein
Georg-August-Universität Göttingen
III. Physikalisches Institut
Telefon (0551) 39-13209
E-Mail: dieter.klopfenstein@phys.uni-goettingen.de

Weitere Informationen:

http://www.dpi.physik.uni-goettingen.de/de/science/people/211r125.html
http://www.dpi.physik.uni-goettingen.de/de/science/people/259r125.html

Thomas Richter | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Akute Myeloische Leukämie: Ulmer erforschen bisher unbekannten Mechanismus der Blutkrebsentstehung
26.04.2017 | Universität Ulm

nachricht Zusammenhang zwischen Immunsystem, Hirnstruktur und Gedächtnis entdeckt
26.04.2017 | Universität Basel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Ballungsräume Europas

26.04.2017 | Veranstaltungen

200 Weltneuheiten beim Innovationstag Mittelstand in Berlin

26.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Wie digitale Technik die Patientenversorgung verändert

26.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Akute Myeloische Leukämie: Ulmer erforschen bisher unbekannten Mechanismus der Blutkrebsentstehung

26.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Naturkatastrophen kosten Winzer jährlich Milliarden

26.04.2017 | Interdisziplinäre Forschung

Zusammenhang zwischen Immunsystem, Hirnstruktur und Gedächtnis entdeckt

26.04.2017 | Biowissenschaften Chemie