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Disfunktion von Proteinen auf der Spur

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Disfunktion von Proteinen auf der Spur

Wichtige Forschungsergebnisse von Physikern der Uni Freiburg

Physiker der Uni Freiburg haben wichtige Erkenntnisse zu Kräften gewonnen, die zwischen den Proteinen im Körper spielen. Diese tragen zum Verständnis von Krankheiten wie Alzheimer bei und könnten Wege zur Therapie aufzeigen.

Die renommierte amerikanische Wissenschafts-Zeitschrift «Nature» präsentiert in ihrer jüngsten Ausgabe wichtige Forschungsergebnisse von Physikern der Universität Freiburg. Es geht dabei um neue Erkenntnisse eines Teams um Professor Peter Schurtenberger, seit 1999 Inhaber des Lehrstuhls für Experimentalphysik.

Dieses forscht im Rahmen eines internationalen Netzwerkes. Am von der EU mitfinanzierten Projekt sind verschiedene Hochschulen in Europa und Amerika beteiligt. Dabei wurde der Universität Freiburg die Hauptverantwortung für den wichtigen Bereich «Proteine» übertragen, wie der Pressedienst am Donnerstag bekannt gab.

Aufwändige Experimente

Verschiedene Krankheiten, so unter anderem Alzheimer und Grauer Star, lassen ich auf ein gleiches Phänomen zurückführen: Proteine, winzig kleine Bausteine des Lebendigen, ziehen sich gegenseitig an und schliessen sich zu Klümpchen zusammen, so genannten Aggregaten. Was genau dieses Zusammenschliessen auslöst und wie es abläuft, lässt sich nur auf indirektem Weg erforschen. Proteine sind nämlich so klein, dass man diesen Prozess selbst mit dem Elektronenmikroskop oft nicht beobachten kann.

Die Physiker an der Universität Freiburg haben nun in einer langen Reihe aufwändiger Experimente untersucht, welche Kräfte generell zwischen den Proteinen spielen. Dabei konnten sie nachweisen, dass die einzelnen Vorgänge elementaren physikalischen Gesetzmässigkeiten unterliegen. Selbst bei diesen kleinsten Eiweiss-Elementen wirken zum Beispiel Kräfte der Anziehung oder der Abstossung, die je nach Umweltbedingungen (Temperatur, Salzgehalt usw.) stärker oder schwächer ausgeprägt sind.

Gesetzmässigkeiten auf der Spur

Die Physiker konnten nachweisen, dass ihre Erkenntnisse nicht nur für Proteine, sondern generell für die kleinsten Teilchen gelten. «Wir konnten so gewissermassen eine Brücke von der Physik des Lebendigen zur Physik von modernen Materialien schlagen», stellt Professor Peter Schurtenberger als Leiter dieses Forschungsteams fest und fährt fort: «Unsere Ergebnisse sind für die Nanotechnologie mindestens so interessant wie für die Medizin.»

Für die Nanotechnologie ist die Kenntnis der Gesetze, denen die Kleinstteile unterworfen sind, nämlich von entscheidender Bedeutung. Sie ist die Voraussetzung, um gezielt auf das Verhalten der Teilchen Einfluss zu nehmen und so Materialien mit massgeschneiderten Eigenschaften zu produzieren. Der Medizin eröffnen die neuen Erkenntnisse vielleicht dereinst neue Wege, um die Bildung der Protein-Klümpchen bei Alzheimer oder Grauem Star zu verlangsamen oder gar zu verhindern.

Die Forschungsgruppe um Professor Peter Schurtenberger hat bereits vor ein paar Jahren mit spektakulären Erfolgen auf sich aufmerksam gemacht.

Sie befasste sich mit der Physik dickflüssiger Materie wie Milchprodukte oder Farben. Dabei wurden neuartige Instrumente entwickelt, mit denen mittels Laserstrahlen die untersuchten Materialien auf einfache Weise charakterisiert werden können. Professor Schurtenberger und sein Mitarbeiter und Doktorand Claus Urban wurden damals ausgewählt, um ihr Projekt an der Hannover Messe Industrie 2001 vorzustellen.

Daraus ist dann auch die Start-up- Firma LS Instruments GmbH entstanden. wb

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