"Man kann einem Menschen nicht trauen, der zwei Jahre mit Organisation und Kampagnen verbringt, nur um in das Amt des Präsidenten zu gelangen." David Broder
Potsdamer Max-Planck-Wissenschaftler zeigen, dass die Adhäsion an Zellmembranen stark von Schaltprozessen einzelner Moleküle abhängt
Eine Membran mit schaltbaren Adhäsionsmolekülen (oben), die an einer zweiten Membran mit komplementären Molekülen (unten) haften. Die Adhäsionsmoleküle werden zwischen einem aktivem und einem inaktivem Zustand hin- und hergeschaltet. Im gestreckten Zustand sind die Adhäsionsmoleküle aktiv und können ihre Partnermoleküle in der unteren Membran binden. Bild: Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung
Das Aneinanderhaften von Zellen ist von zentraler Bedeutung für viele Lebens- und Krankheitsvorgänge - ob bei der Immunabwehr oder dem Wachstum von Geweben. Ausgelöst wird diese Zelladhäsion von speziellen Molekülen auf den Zelloberflächen. Einige dieser Adhäsionsmoleküle werden von den Zellen zwischen aktiven und inaktiven räumlichen Strukturen hin- und hergeschaltet. Forscher des Max-Planck-Institutes für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam haben jetzt solche schaltbaren Adhäsionsmoleküle mit Hilfe eines theoretischen Modells untersucht und hierbei unerwartet einen Resonanzeffekt bei der Zellhaftung entdeckt. Dieser Effekt hängt von den Schaltzeiten der jeweiligen Adhäsionsmoleküle sowie den elastischen Eigenschaften der Zellmembranen ab. Der Effekt lässt sich nutzen, um etwa das Anhaften von Zellen auf Oberflächen zu kontrollieren.
Zellen haften an anderen Zellen mit Hilfe von Adhäsionsmolekülen, die sich an den Zelloberflächen befinden. Jedes Adhäsionsmolekül einer Zelle bindet dabei ein "Partnermolekül" einer anderen Zelle. Die beiden Bindungspartner sind entweder identisch - wie zwei Hände, die sich gegenseitig halten - oder voneinander verschiedene Moleküle, die zueinander passen wie Schloss und Schlüssel. Cadherine beispielsweise sind Adhäsionsmoleküle, die häufig identische Cadherine binden und dadurch die Adhäsion gleicher Zellen beim Wachstum und der Regeneration von Körpergeweben bewirken. Integrine und Selektine dagegen binden verschiedenartige Adhäsionsmoleküle, etwa bei der Adhäsion von Leukozyten während der Immunabwehr.
