Das Eiweiß Myomesin kann sich auf das Zweieinhalbfache seiner ursprünglichen Länge dehnen

Hamburg. Ein internationales Forscherteam hat einen bisher unbekannten Mechanismus entdeckt, der zur Elastizität unserer Muskeln beiträgt. Die Gruppe um Matthias Wilmanns von der Hamburger Sektion des Europäischen Molekularbiologie-Labors EMBL untersuchte ein bestimmtes Eiweiß, das Muskelfasern verbindet. Dieses Myomesin könne sich auf das Zweieinhalbfache seiner ursprünglichen Länge dehnen, berichten die Forscher im Fachjournal "PLoS Biology".

Wären unsere Muskeln nicht elastisch, würden wir uns steif bewegen wie Roboter; erst die Dehnbarkeit von Bizeps und Co. im Zusammenspiel mit der Elastizität von Sehnen und Gelenken macht uns so beweglich. Wie die Dehnung der Fasern funktioniert, ist allerdings noch wenig erforscht. Muskeln bestehen zu 90 Prozent aus den Eiweißen Aktin, Titin und Myosin. Diese bilden parallel zueinander angeordnete Fäden, die ineinandergleiten, wenn sich der Muskel verkürzt. Das Eiweiß Myomesin bildet Brücken zwischen den Myosin-Fäden, verknüpft das Myosin mit den Titin-Fäden und hält so den Muskel stabil.

Im Röntgenlicht des Desy-Beschleunigers "Doris" und der Strahlungsquelle "ESRF" sowie mit einem Elektronen- und einem Rasterkraftmikroskop konnten die Biologen nun die Struktur und Arbeitsweise von Myomesin aufklären. Das Eiweiß ähnelt demnach einer Perlenkette, bei der Immunoglobulin-ähnliche Abschnitte jeweils mit einer elastischen Spirale verbunden sind.

Wenn an dem Eiweiß gezogen wird, dehnen sich die Spiralen - "ein Mechanismus, der zuvor nicht beobachtet wurde", schreiben die Forscher. Die Immunoglobulin-ähnlichen Abschnitte dagegen, deren Elastizität von Biologen diskutiert wird, entfalten sich offensichtlich nicht.

"Unsere Ergebnisse erklären, wie Myomesin seine Gesamtlänge an die sich verändernden Maße beim Zusammenziehen und Entspannen der Muskeln anpassen könnte und so als hochelastisches Band funktioniert, das die Struktur der Muskelfaser zusammenhält", schreiben die Forscher. Aufbauend auf dieser Studie will die Gruppe um Wilmanns nun eingehender die Rolle von Myomesin im Körper erkunden und wie es mit den anderen Teilen des Muskels zusammenarbeitet.