Tuesday, 23 October, 2007
Besser biegen mit Scharnier
Biomotoren und Nanotechnologie optimieren
Manche großen Biomoleküle sind richtige Schwerarbeiter. Molekulare Motoren etwa transportieren große Lasten innerhalb der Zelle entlang von Filamenten, den zellulären Autobahnen. Wie bei Automotoren auch, muss dabei die aus dem Treibstoff gewonnene Energie schnell und effizient in mechanische Bewegung umgesetzt werden. Biologische Maschinen verwenden dazu molekulare Scharniere und Hebelarme. Professor Erwin Frey von der Ludwig-Maximilians- Universität (LMU) München und Professor Ulrich Gerland von der Universität zu Köln konnten jetzt mit Hilfe ihrer Mitarbeiter Richard Neher und Wolfram Möbius anhand eines theoretischen Modells zeigen, dass die Biegsamkeit der Hebelarme ein entscheidender Faktor für die Funktionsweise molekularer Motoren ist. Wie die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Physical Review Letters berichten, lässt sich die Steifigkeit der Hebelarme so optimieren, dass Biomotoren schnell und gleichzeitig robust arbeiten, also sowohl kleine wie große Lasten mit gleicher Effizienz transportieren können. Die für diese theoretische Berechnung neu entwickelte analytische Methode kann nun allgemein für ähnliche biologische Fragestellungen genutzt werden oder für Entwicklungen in der Nanobiotechnologie. ...
Publikation: "Optimal flexibility for conformational transitions in macromolecules"
R. A. Neher, W. Möbius, E. Frey and U. Gerland - Phys. Rev. Lett. 99, 178101 (2007)