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Molekulare Maschinen: Wie Bewegung und andere Funktionen lebender Organismen aus reversiblen chemischen Änderungen entstehen

1993; Wiley; Volume: 105; Issue: 6 Linguagem: Alemão

10.1002/ange.19931050607

1521-3757

Dan W. Urry,

Force Microscopy Techniques and Applications

Abstract Einige Modellproteine zeigen das ungewöhnliche Verhalten, in einen geordneteren stark gefalteten Zustand überzugehen, wenn eine bestimmte Temperatur überschritten wird. Durch Temperaturerhöhung läßt sich daher erreichen, daß diese Modellproteine Gewichte heben und Arbeit verrichten, d. h. Bewegung hervorrufen. In Warmblütern wird die Körpertemperatur jedoch konstant gehalten. Bewegung kann also nicht aus einer Temperaturerhöhung resultieren. In diesem Fall kann eine Änderung der Gibbs‐Energie, z. B. durch Erhöhung der Konzentration eines chemischen Stoffes, die Temperatur, bei der die Proteinfaltung und der Übergang zu Assoziaten erfolgen, von oberhalb auf unterhalb der physiologischen Temperatur erniedrigen. In der Tat konnte gezeigt werden, daß eine solche isotherme Konzentrationserhöhung Bewegung und effiziente Leistung von Arbeit zur Folge haben kann. Diese Modellproteine und der Mechanismus, dessen sie sich bedienen, ermöglichen Einblicke in die molekularen Grundlagen einer ganzen Reihe von biologischen Funktionen; sie liefern zum einen Modelle für die Molekularen Maschinen, die den lebenden Organismus ausmachen, zum anderen eine neue Klasse von Materialien für medizinische und nichtmedizinische Anwendungen.