idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Grafik: idw-Logo

idw - Informationsdienst
Wissenschaft

Science Video Project
idw-Abo

idw-News App:

AppStore

Google Play Store



Instance:
Share on: 
06/18/2021 14:05

Gemeinsam sind sie stabiler: Wie Proteinfilamente interagieren

Thomas Richter Öffentlichkeitsarbeit
Georg-August-Universität Göttingen

    So wie Skelett und Muskeln den menschlichen Körper bewegen und seine Form stabilisieren, werden auch alle Zellen des Körpers durch ein Zellskelett stabilisiert und bewegt. Im Gegensatz zu unserem Skelett ist dieses Zellskelett eine sehr dynamische Struktur, die sich ständig erneuert und verändert. Es besteht aus verschiedenen Arten von Proteinfilamenten, zu denen die sogenannten Intermediärfilamente und die Mikrotubuli gehören. Einem Forschungsteam der Universität Göttingen ist es zum ersten Mal gelungen, eine direkte Wechselwirkung zwischen Mikrotubuli und Intermediärfilamenten außerhalb der Zelle zu beobachten und diese auch quantitativ zu vermessen.

    Die Ergebnisse der Studie sind in der Fachzeitschrift Nature Communications erschienen.

    Mikrotubuli sind dynamische Filamente, die ständig wachsen und wieder schrumpfen und somit für wichtige Vorgänge in Zellen verantwortlich sind. Das Forschungsteam beobachtete nun, dass Intermediärfilamente die Mikrotubuli stabilisieren: Wenn Intermediärfilamente zu Mikrotubuli gegeben werden, wird das Schrumpfen unterdrückt und damit die Lebensdauer der Mikrotubuli verlängert. Um zu untersuchen, ob dies tatsächlich auf direkte Wechselwirkungen zwischen den beiden Filamenten zurückzuführen ist, wurde ein einzelner Mikrotubulus mit einem einzelnen Intermediärfilament überkreuzt positioniert.

    Dr. Laura Schaedel, die gemeinsam mit Charlotta Lorenz, Doktorandin am Institut für Röntgenphysik der Universität Göttingen, die Erstautorenschaft für die Publikation teilt, erklärt: „Das Intermediärfilament wurde über den Mikrotubulus ,gezogen‘ wie ein Bogen über eine Geigensaite.“ Lorenz ergänzt: „Dabei können die beiden Filamente aneinanderbinden. Diese Bindung wird aber durch das Ziehen kurz darauf wieder aufgerissen. Die Dynamik des Abreißens gibt Information über die Stärke der Bindung.“

    Prof. Dr. Stefan Klumpp vom Institut für Dynamik komplexer Systeme der Universität Göttingen, der gemeinsam mit Prof. Dr. Sarah Köster vom Institut für Röntgenphysik das Projekt geleitet hat, sagt: „Zusätzlich zeigten wir mit Modellen und Simulationen, dass die direkte Wechselwirkung zur Stabilisierung führt.“ Die Stabilisierung der dynamischen Mikrotubuli kann für biologische Zellen ein wichtiger Parameter sein, um zum Beispiel ihre lokale Stabilität zu regulieren. „Insgesamt sind die beobachteten Wechselwirkungen wichtig, um zelluläre Prozesse besser verstehen zu können“, so Köster. Diese Prozesse sind wiederum für das Verständnis von zum Beispiel erkrankten Zellen relevant. Die neue Messmethode der direkten Interaktion von zwei verschiedenen Biopolymeren ist dabei auch auf andere Proteinfilamente und nicht-biologische Fasern übertragbar.


    Contact for scientific information:

    Prof. Dr. Sarah Köster
    Georg-August-Universität Göttingen
    Institut für Röntgenphysik
    Friedrich-Hund-Platz 1, 37077 Göttingen
    Telefon: 0551 / 39-29429
    sarah.koester@phys.uni-goettingen.de
    http://www.uni-goettingen.de/koesterlab

    Prof. Dr. Stefan Klumpp
    Georg-August-Universität Göttingen
    Institut für Dynamik komplexer Systeme
    Friedrich-Hund-Platz 1, 37077 Göttingen
    Telefon: 0551 / 39-26942
    stefan.klumpp@phys.uni-goettingen.de
    http://www.uni-goettingen.de/de/527801.html


    Original publication:

    Laura Schaedel*, Charlotta Lorenz*, Anna V. Schepers, Stefan Klumpp#, Sarah Köster#: Vimentin Intermediate Filaments Stabilize Dynamic Microtubules by Direct Interactions, Nature Communications 2021. https://www.nature.com/articles/s41467-021-23523-z


    More information:

    https://www.uni-goettingen.de/de/3240.html?id=6299 Fotos


    Images

    Criteria of this press release:
    Journalists, all interested persons
    Physics / astronomy
    transregional, national
    Research results, Scientific Publications
    German


     

    Help

    Search / advanced search of the idw archives
    Combination of search terms

    You can combine search terms with and, or and/or not, e.g. Philo not logy.

    Brackets

    You can use brackets to separate combinations from each other, e.g. (Philo not logy) or (Psycho and logy).

    Phrases

    Coherent groups of words will be located as complete phrases if you put them into quotation marks, e.g. “Federal Republic of Germany”.

    Selection criteria

    You can also use the advanced search without entering search terms. It will then follow the criteria you have selected (e.g. country or subject area).

    If you have not selected any criteria in a given category, the entire category will be searched (e.g. all subject areas or all countries).