Forschungsbericht 2012

Das Titelbild des Forschungsberichtes 2012 zeigt ein computerchemisch erstelltes Strukturmodell des Aktomyosin-Tropomyosin-Komplexes (ATM-Komplex) von humanem nichtmuskulärem Myosin-2B (blau), g-Aktin (grau) und Tropomyosin (grün). Das Modell beruht auf der kürzlich experimentell gelösten Struktur eines ATM-Komplexes, der aus Myosin-1, Tropomyosin und α-Aktin besteht (Behrmann et al., Cell, 150, 327-338, 2012).

Die Modelle erlauben neue Einsichten in die Regulation der Aktomyosin-Motorfunktion durch Tropomyosin, den Mechanismus der chemomechanischen Kopplung in der Myosin-Motordomäne und bilden die Grundlage für die Entwicklung therapeutischer Ansätze zur Behandlung von Krankheiten, die durch Mutationen der kontraktilen Proteine verursacht werden.

In der zughörigen Animation wird zusätzlich die reaktive Thiolregion (SH1/SH2) in der Myosin-Motordomäne hervorgehoben, die einen Brennpunkt der allosterischen Kommunikation darstellt. Durch den kombinierten Einsatz von strukturellen, computerchemischen und biophysikalischen Methoden konnte der Mechanismus aufgeklärt werden, der zur Störung von Kraftentwicklung und ATP-Hydrolyse durch die Punktmutationen G680V und G680A führt, wobei eine Entkopplung entscheidender Strukturelemente in dieser Region stattfindet (Preller et al., J. Biol. Chem., 286, 35051-35060, 2011).