Pressemitteilung der Universität Duisburg-Essen

Neue Einblicke in molekulare Motoren

Im Rückwärtsgang durch die Rush-Hour

[10.10.2016] Wie Lkw in einem komplexen Straßennetz brummen winzige Nano-Motoren durch die Zellen, um wertvolle Fracht von einem Ort zum anderen zu bringen. Neue, überraschende Einblicke in die Funktionsweise dieser Miniatur-Maschinen haben nun Forscher der Universität Duisburg-Essen (UDE) gewonnen zusammen mit Kollegen der Rockefeller University in New York und dem Wiener Forschungsinstitut für Molekulare Pathologie. Ihre Erkenntnisse wurden jetzt im renommierten Fachjournal „Cell“ veröffentlicht.

Normalerweise bewegen sich die molekularen Motoren auf vorgegebenen Wegen – so genannten Mikrotubuli und Aktinfilamenten - mit einer bestimmten Geschwindigkeit und Richtung durch die Zelle. Sie transportieren Fracht, so dass sich die Muskeln bewegen oder die Nervenzellen Impulse weiterleiten können. „Die Nano-Motoren haben sozusagen nur einen Vorwärtsgang“, erklärt Prof. Dr. Stefan Westermann von der UDE.

Doch in der aktuellen Studie zeigen die Wissenschaftler, dass das Motorprotein Kinesin-14 seine Bewegungsrichtung unter besonderen Bedingungen umkehren kann: „Ist die Kraft, die auf den Motor ausgeübt wird, größer als seine eigene Transportfähigkeit, kann er im Rückwärtsgang arbeiten. Und das Gute ist: wenn diese Fähigkeit aktiviert ist, werden zugleich neue zelluläre Straßen geschaffen.“

Nun wollen die Forscher herausfinden, ob die Mini-Maschinen eventuell auch bei anderen Aufgaben in den Rückwärtsgang schalten – etwa wenn sie während der Zellteilung das Erbgut weitergeben. „Auf diese Weise erhalten wir einen faszinierenden Einblick in besonders effiziente Transportmaschinen – geschaffen von der Natur. Üblichen Verbrennungsmotoren sind sie haushoch überlegen, was Wirkungsgrad, Geschwindigkeit und Transportvermögen angeht.“

Weitere Informationen:
Prof. Dr. Stefan Westermann, Molekulare Genetik, Tel. 0201/183-2733, stefan.westermann@uni-due.de

Redaktion: Amela Radetinac, Tel. 0203/379-2429