Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue biophysikalische Forschungsergebnisse zur Wechselwirkung zwischen Membran und Proteinen

24.10.2012
Wie Proteine und Viruskapside – komplexe Proteinstrukturen, die das Erbgut von Viren umhüllen – sich in der Nähe einer schwingenden Zellmembran strukturieren, das simuliert Physiker Richard Matthews mit hoch entwickelten Computerberechnungen.
Matthews forscht als Lise-Meitner-Fellow in der Gruppe Computergestützte Physik der Universität Wien unter der Leitung von Christos Likos, Professor für Multiscale Computational Physics. Die Ergebnisse sind für das bessere Verständnis von biophysikalischen Vorgängen von Bedeutung und erscheinen in der aktuellen Ausgabe der Physical Review Letters.

"In unserer aktuellen Publikation stellen wir neue Ergebnisse einer computergestützten Untersuchung vor, die den Einfluss von Membranen auf wichtige biologischen Vorgänge darstellt", erklärt Richard Matthews, Lise-Meitner-Fellow an der Universität Wien und Erstautor der Studie. Gegenstand der Untersuchung ist die "Selbstassemblierung" – auch Selbstorganisation – winziger Partikel. Damit wird der Prozess einer Struktur- und Musterbildung, die ohne menschliche Einwirkung erfolgt, bezeichnet. Im konkreten Fall geht es um die Erforschung des Prozesses der Wechselwirkungen zwischen Membran und Proteinen, der die Bildung geordneter Strukturen in der Zelle beeinflusst.
In den vergangenen Jahren wurde viel zum Prozess der Selbstassemblierung geforscht. Es gibt beeindruckende Beispiele davon in der Natur, von winzigen Motoren (z.B. bei Flagellen) bis hin zu Virsukapsiden mit perfekten sphärischen Formen. Bisher war man in der Lage, einfache Modelle "selbstassemblierender" Objekte nachzubauen und erhielt so Einblick in deren wichtigsten, experimentell beobachtbaren Eigenschaften. In der Natur gehen solche Prozesse jedoch nicht isoliert vor sich, sondern stehen in Wechselwirkungen mit ihrer Umgebung. Das bedeutet oft bei der Selbstassemblierung, dass sie auf bzw. in der Nähe von einer Membran stattfindet, was bis dato bei dem Aufbau von einfachen Modellen nicht berücksichtigt wurde.

Hoch entwickelte Simulationsmethoden
Ziel der Forschung ist es, die allgemeinen Eigenschaften dieser faszinierenden Vorgänge zu erforschen und sie mit neuen Berechnungsmethoden zu beschreiben. Dazu ist es nötig, den gesamten Prozess am Computer zu modellieren. Aufgrund der Komplexität der Aufgabe sind zur Berechnung Hochleistungscomputer erforderlich. "In unserer Arbeit haben wir hoch entwickelte Simulationsmethoden angewendet und konnten so herausfinden, wie die Wechselwirkungen mit einer Membran die Selbstassemblierung beeinflussen", führt Biophysiker Richard Matthews aus. "Wir stellten fest, dass eine Membran die Selbstassemblierung fördert, und dass in unserem Modell Strukturen vorkommen, die der Natur sehr ähnlich sind."

Publikation:
Influence of Fluctuating Membranes on Self-Assembly of Patchy Colloids. Richard Matthews and Christos N. Likos. Physical Review Letters. Oktober 2012.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.109.178302

Wissenschaftliche Kontakte:
Dr. Richard James Matthews
Computergestützte Physik
Universität Wien
1090 Wien, Sensengasse 8
T +43-(0)1-4277-73233
richard.matthews@univie.ac.at

Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Christos N. Likos
Computergestützte Physik
Universität Wien
1090 Wien, Sensengasse 8
T +43-1-4277-732 30
T +43-1-4277-732 31
christos.likos@univie.ac.at

Rückfragehinweis:
Mag. Veronika Schallhart
Pressebüro der Universität Wien
Forschung und Lehre
Universität Wien
1010 Wien, Universitätsring 1
T +43-1-4277-175 30
M +43-664-602 77-175 30
veronika.schallhart@univie.ac.at

Alexandra Frey | Universität Wien
Weitere Informationen:
http://www.univie.ac.at

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Heiß & kalt – Gegensätze ziehen sich an
25.04.2017 | Universität Wien

nachricht Astronomen-Team findet Himmelskörper mit „Schmauchspuren“
25.04.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

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,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie