Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Forschergruppe: 3,1 Millionen Euro für die Erforschung des Muskels

06.05.2010
Die mikroskopisch kleine Z-Scheibe in der Muskulatur galt lange Zeit als einfache Struktur mit vor allem passiv-mechanischer Funktion. Welche Rolle die lange unterschätzte Muskelkomponente genau spielt, will nun eine neue Forschergruppe unter Federführung der Universität Bonn untersuchen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das internationale Projekt mit rund 3,1 Millionen Euro.
Die mikroskopisch kleine Z-Scheibe in der Muskulatur galt lange Zeit als einfache Struktur mit vor allem passiv-mechanischer Funktion. Doch dieses Bild scheint nicht zu stimmen: So weiß man heute, dass die Scheibe aus mindestens 30 verschiedenen Proteinen besteht. Wenn nur eines davon nicht korrekt funktioniert, können schwere Muskelerkrankungen die Folge sein. Die Zusammensetzung der Z-Scheibe scheint zudem sehr fein reguliert zu werden.

Muskelzellen bestehen unter anderem aus langen Proteinfäden, die sich gegeneinander verschieben können. Dadurch verändert sich die Länge des Muskels: Er kontrahiert.

Die Fäden – auch Filamente genannt – sind wie die Zinken eines Kamms an einem steifen Rückrat aufgehängt, der Z-Scheibe. Das wissen Muskelmorphologen schon seit ihren ersten elektronenmikroskopischen Untersuchungen vor fünf Jahrzehnten. Sie vermuteten in der Z-Scheibe ein passives mechanisches Element, das vor allem der Bündelung der Filamente und der Kraftübertragung diene.

Erst seit kurzem rückt die Z-Scheibe wieder in den Fokus der Forschung. Inzwischen ist nämlich bekannt, dass sie sehr komplex aufgebaut ist: Sie besteht aus mindestens 30 verschiedenen Proteinen, über deren Funktion man teilweise erst wenig weiß. „Es ist aber bekannt, dass Mutationen in den dazugehörenden Erbanlagen oft schwere Muskelkrankheiten zur Folge haben“, erklärt Professor Dr. Dieter Fürst.

Der Wissenschaftler vom Institut für Zellbiologie der Universität Bonn ist Sprecher einer neu eingerichteten Forschergruppe, die Aufbau und Funktion der Z-Scheibe genauer untersuchen will. „Wir kennen heute weder alle beteiligten Proteine, noch haben wir eine umfassende Vorstellung davon, wie sie reguliert werden oder was sie überhaupt tun“, sagt er. Es zeichnet sich allerdings schon jetzt ab, dass die Z-Scheibe eine wichtige Rolle bei Reparatur und Austausch beschädigter Muskelkomponenten spielt. Funktionieren diese Mechanismen nicht hundertprozentig, dann reißen die Muskelfasern bereits bei geringsten Belastungen.

Muskelzellen laufen überdies Gefahr, Opfer ihres eigenen Stoffwechsels zu werden: Sie benötigen viel Sauerstoff, um ihren hohen Energiebedarf zu decken. Sauerstoff wird aber nicht nur zur „Verbrennung“ energiereicher Moleküle benötigt, sondern kann auch Muskelproteine oxidieren. Diese werden dadurch geschädigt und können miteinander verklumpen. Wenn die Qualitätskontrolle in den Z-Scheiben nicht richtig funktioniert, nehmen diese Aggregate mit der Zeit so überhand, dass der Muskel seinen Dienst quittiert.

Kontakt:
Professor Dr. Dieter O. Fuerst
Institut für Zellbiologie der Universität Bonn
Telefon: 0228/73-5301
Email: zellbiologie@uni-bonn.de

Dr. Andreas Archut | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-bonn.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Demenz: Neue Substanz verbessert Gehirnfunktion
28.07.2017 | Technische Universität München

nachricht Mit einem Flow-Reaktor umweltschonend Wirkstoffe erzeugen
28.07.2017 | Universität Bielefeld

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: Ruckartige Bewegung schärft Röntgenpulse

Spektral breite Röntgenpulse lassen sich rein mechanisch „zuspitzen“. Das klingt überraschend, aber ein Team aus theoretischen und Experimentalphysikern hat dafür eine Methode entwickelt und realisiert. Sie verwendet präzise mit den Pulsen synchronisierte schnelle Bewegungen einer mit dem Röntgenlicht wechselwirkenden Probe. Dadurch gelingt es, Photonen innerhalb des Röntgenpulses so zu verschieben, dass sich diese im gewünschten Bereich konzentrieren.

Wie macht man aus einem flachen Hügel einen steilen und hohen Berg? Man gräbt an den Seiten Material ab und schüttet es oben auf. So etwa kann man sich die...

Im Focus: Abrupt motion sharpens x-ray pulses

Spectrally narrow x-ray pulses may be “sharpened” by purely mechanical means. This sounds surprisingly, but a team of theoretical and experimental physicists developed and realized such a method. It is based on fast motions, precisely synchronized with the pulses, of a target interacting with the x-ray light. Thereby, photons are redistributed within the x-ray pulse to the desired spectral region.

A team of theoretical physicists from the MPI for Nuclear Physics (MPIK) in Heidelberg has developed a novel method to intensify the spectrally broad x-ray...

Im Focus: Physiker designen ultrascharfe Pulse

Quantenphysiker um Oriol Romero-Isart haben einen einfachen Aufbau entworfen, mit dem theoretisch beliebig stark fokussierte elektromagnetische Felder erzeugt werden können. Anwendung finden könnte das neue Verfahren zum Beispiel in der Mikroskopie oder für besonders empfindliche Sensoren.

Mikrowellen, Wärmestrahlung, Licht und Röntgenstrahlung sind Beispiele für elektromagnetische Wellen. Für viele Anwendungen ist es notwendig, diese Strahlung...

Im Focus: Physicists Design Ultrafocused Pulses

Physicists working with researcher Oriol Romero-Isart devised a new simple scheme to theoretically generate arbitrarily short and focused electromagnetic fields. This new tool could be used for precise sensing and in microscopy.

Microwaves, heat radiation, light and X-radiation are examples for electromagnetic waves. Many applications require to focus the electromagnetic fields to...

Im Focus: Navigationssystem der Hirnzellen entschlüsselt

Das menschliche Gehirn besteht aus etwa hundert Milliarden Nervenzellen. Informationen zwischen ihnen werden über ein komplexes Netzwerk aus Nervenfasern übermittelt. Verdrahtet werden die meisten dieser Verbindungen vor der Geburt nach einem genetischen Bauplan, also ohne dass äußere Einflüsse eine Rolle spielen. Mehr darüber, wie das Navigationssystem funktioniert, das die Axone beim Wachstum leitet, haben jetzt Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) herausgefunden. Das berichten sie im Fachmagazin eLife.

Die Gesamtlänge des Nervenfasernetzes im Gehirn beträgt etwa 500.000 Kilometer, mehr als die Entfernung zwischen Erde und Mond. Damit es beim Verdrahten der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationaler Ferienkurs mit rund 600 Teilnehmern aus aller Welt

28.07.2017 | Veranstaltungen

10. Uelzener Forum: Demografischer Wandel und Digitalisierung

26.07.2017 | Veranstaltungen

Clash of Realities 2017: Anmeldung jetzt möglich. Internationale Konferenz an der TH Köln

26.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Assistenzsysteme für die Blechumformung

28.07.2017 | Maschinenbau

Ruckartige Bewegung schärft Röntgenpulse

28.07.2017 | Physik Astronomie

Satellitendaten für die Landwirtschaft

28.07.2017 | Informationstechnologie