MHH erforscht in der Zelle das Prinzip Bewegung

Ohne Myosine würde kein Herz schlagen, kein Auge sehen, sich keine Zelle teilen. Denn diese Proteine sind die Motoren des Körpers. Selbst innerhalb der Zellen sind sie unentbehrlich für den Transport der Zellbestandteile, etwa der Vesikel und Organellen.

Myosin schafft dies, indem es mit Hilfe anderer Proteine – vor allem mit Aktin – chemische Energie in Kraft und Bewegung verwandelt. Um die Prinzipien zu entschlüsseln, die diesen so genannten motilen Prozessen zu Grunde liegen, untersuchen Forscher der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) unter der Leitung von Professor Dietmar J. Manstein, Leiter des Institutes für Biophysikalische Chemie, einzelne dieser Myosin-Proteine, aber auch aus wenigen Proteinen bestehende Modellsysteme.

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert die Forschergruppe seit Beginn des Jahres 2009 erneut mit 2,3 Millionen Euro für die nächsten drei Jahre. Damit können die Wissenschaftler um Professor Manstein und Professor Dr. Bernhard Brenner, Leiter des MHH-Instituts für Molekular- und Zellphysiologie, sowie Forscher um Professor Dr. Jürgen Wehland vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig und Professor Dr. Eckhard Mandelkow, Max-Planck-Arbeitsgruppe für Strukturbiologie in Hamburg, ihre Arbeiten auf jeden Fall bis 2012 fortsetzen.

Die Wissenschaftler messen beispielsweise die Kraft einzelner Motormoleküle. Als Modell nutzen sie dafür den einfachen Modellorganismus der Amöbe Dictyostelium discoideum. Er eignet sich besonders, weil sein Zellskelett und seine Motorproteine denen des Menschen sehr ähneln. „Menschliches Aktin könnte mit dem Myosin aus Dictyostelium zusammen funktionieren“, erläutert Professor Manstein. Dictyostelium-Zellen sind darüber hinaus molekulargenetisch und biochemisch leicht zugänglich, zeigen verschiedene Formen der Zellbewegung und durchlaufen ein einfaches Entwicklungs- und Differenzierungsprogramm.

Dazu ergänzend untersuchen die Wissenschaftler menschliche Zellen und führen genetische Experimente an Mäusen durch. „Unser Ziel ist es, die Funktion der Proteine zu verstehen sowie die Veränderungen, die mit Mutationen einhergehen. Damit können wir die biochemischen Prozesse im Menschen verstehen und Substanzen entwickeln, die Krankheiten entgegenwirken“, sagt Professor Manstein.

Neue Therapiemöglichkeiten erhoffen sich die Forscher beispielsweise bei der Myosinart, die für die Zellteilung wichtig ist und deren gezielte Hemmung somit das Wachstum von Tumoren verhindern könnte. „Aber auch das Gegenteil wäre möglich – beispielsweise könnte man bei eingeschränkter Herzmuskelfunktion die Muskelkontraktion mit Hilfe kleiner Wirkstoffsubstanzen fördern“, sagt Professor Manstein.

Weitere Informationen erhalten Sie bei Projektleiter Professor Dr. Dietmar Manstein, Telefon (0511) 532-3700, manstein.dietmar@mh-hannover.de