Wie sich Organe ihren Schutzpanzer zusammenkleben
Dresdner Biologen finden Klebe-Prozess, der für den Abwehrmanzel von Herz, Niere & Co. Vor keimen zuständig ist
Dresden, 6. November 2019. Um sich vor Keimen und Giften zu schützen, ummanteln sich das Herz, die Nieren und andere Organe im menschlichen Körper mit einem festverklebten Panzer aus sogenanntem „Epithelgewebe“. Das ist so dicht, das im besten Falle nicht einmal Moleküle mehr diese Barriere passieren können. Umgekehrt kann „der Verlust dieser Barriere durch das Eindringen von Krankheitserregern in unser internes System zu schweren Krankheiten führen“, betonen Forscher vom Max-Planck-Instituts für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG) in Dresden. Sie haben nun den selbstorganisierenden Klebe-Mechanismus entziffert, durch den dieser Organpanzer entsteht.
Spezialisierte Proteine kondensieren an Zellwänden
Demnach kondensieren sogenannte ZO-Proteine als Tröpfchen auf der Zellmembran, wenn sich benachbarte Zellen berühren. Sie bilden ein Tröpfchen-Netz, dass erst die nötigen Klebstoffe sammelt und sann die Fugen zwischen den Zellen damit abdichtet. „Dieser Prozess ähnelt dem Phänomen, wenn Wasser auf einem kalten Glasfenster kondensiert und dabei spontan Flüssigkeitströpfchen bildet“, nennt Forscher Oliver Beutel einen Vergleich aus dem Alltagsleben. „Unsere Arbeit an diesem Proteinkomplex veranschaulicht die Prinzipien, wie Zellen einfache physikalische Phänomene wie Kondensation dazu nutzen, um komplexe Molekularstrukturen aufzubauen“, ergänzte Studienleiter Alf Honigmann vom MPI-CBG. „Unsere Ergebnisse eröffnen spannende Möglichkeiten, wie sich diese Zellverbindungen während Gewebewachstum und -reparatur schnell umstrukturieren lassen.“
Autor: hw
Quelle: MPI-CBG
Die wissenschaftliche Publikation dazu:
Oliver Beutel, Riccardo Maraspini, Karina Pombo-García, Cécilie Martin-Lemaitre, Alf
Honigmann: “Phase Separation of Zonula Occludens Proteins Drives Formation of Tight
Junctions” Cell, 31. Oktober, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.10.011
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