Neueste Forschungen zur Funktion von Motorproteinen
Molekulare Motoren sind bemerkenswerte biologische Molekülmaschinen und wichtigste Akteure der Fortbewegung bei lebenden Organismen. Diese winzigen Maschinen nutzen chemische Energie, die durch Hydrolyse von Adenosintriphosphat (ATP) entsteht, um mechanische Arbeit wie Muskelkontraktion, Zellbewegung und Zellteilung zu verrichten. Das Projekt RMPSHSSI (Revealing myosin's power stroke with high-speed scattering interferometry) untersuchte daher die Bewegung von Myosin 5. Diese Proteine fungieren ebenso wie nanokleine Transporter, die Lasten über sehr lange Strecken transportieren. Sie sehen zudem wie zweibeinige Wesen aus, die sich mit winzig kleinen Schrittchen vorwärtsbewegen. Das Team untersuchte mit einer neuen optischen Mikroskopietechnik (Interferometrie-Streumikroskopie) in bis zu 1.000 Bildern kleine Schritte von bis zu zehn Nanometern pro Sekunde. Die leistungsstarke Bildgebungsmethode hat eine weit bessere Auflösung als viele herkömmliche optische Mikroskope und kann dadurch schnelle Bewegungen von Molekülen sichtbar machen. Mit dieser Technik war es möglich, Zeitpunkt und räumliche Daten zur Bewegung von Myosin 5 entlang einer Faser aufzuzeichnen. Diese molekularen Motoren erzeugten Bewegung in einem mechanischen Schritt, dem sogenannten Krafthub. Die Projektergebnisse liefern weitere Einblicke zur Funktion von Zellen und erste Ansätze für die Entwicklung effizienter Nanomaschinen. Mit diesem neuen optischen Instrument wird man ein besseres Verständnis des Zelltransports sowie von Zellteilung, Replikation und Zellkommunikation vermitteln können.
Schlüsselbegriffe
Motorproteine, steifbeinig, Aktinfilament, Interferometrie, Streuungsmikroskopie, Zelltransport
