Klosterneuburg/Wien – Um an ihr Ziel zu gelangen, benutzen manche Zellen winzige "Füßchen", Strukturen also, mit deren Hilfe beispielsweise Zellen zu Wunden wandern, um sie zu schließen, oder um Krankheitserreger zu verfolgen. Das Grundgerüst dieser Füßchen wird von einem molekularen Apparat zusammengebaut – und diese Nano-Maschine haben nun Forscher des IST Austria bis ins kleinste Detail während seiner Arbeit abgelichtet. Im Fachjournal "Nature Communications" berichten sie darüber, dass dieser Arp2/3-Eiweißkomplex feinmotorischer werkt, als bislang angenommen.

Schockgefrostete Zellmaschinen

Das Team um Florian Schur vom Institute of Science and Technology (IST) Austria in Klosterneuburg (NÖ) hat die als Lamellipodien bezeichneten Füßchen von Mäusezellen bei minus 196 Grad Celsius schockgefroren, und zwar schneller als sich Eiskristalle bilden, die die feinen Zellmaschinen-Strukturen beschädigen würden. Danach fotografierten sie über 10.000 solche in ihrem aktiven Zustand eingefrorenen Arp2/3-Eiweißkomplexe aus verschiedenen Winkeln ab. So kamen sie zu hochaufgelösten dreidimensionalen Modellen dieser molekularen Maschinen gleichsam während ihrer Tätigkeit.

Die Forscher berichten, dass der Arp2/3-Eiweißkomplex deutlich feiner arbeitet, als man bisher nach Analysen von weniger genauen Aufnahmen und von inaktiven Arp2/3-Maschinen berechnet hat. Die molekulare Maschine funktioniert im Großen und Ganzen so wie angenommen, muss sich für eine Drehbewegung weniger verwinden, als geglaubt, und macht teils viel kleinere Bewegungen, als angenommen. Es müssen auch nur fünf und nicht sieben ihrer Bauteile Kontakt mit den ursprünglichen Gerüstgliedern (Aktinfilamente) haben, an die neue angehängt werden, erklären sie in der Arbeit. (APA, red, 29.12.2020)