Veronderstel grijpend twee slangen door de staart zodat zij zich niet weg in tegenovergestelde richtingen kunnen kronkelen. De Wetenschappers bij de Buitenpost van Hamburg van het Europese Moleculaire Laboratorium en (EMBL) de medewerkers van de Biologie van de Universiteit van de Koning in Londen hebben nu ontdekt dat gelijkaardig iets aan een proteïne gebeurt die in de vorming van spierweefsel essentieel is. Hun werk verschijnt in de huidige kwestie van de dagboekAard.
Onder de microscoop, kijkt de spier als miljoenen uiterst kleine zuigers, gestapelde van begin tot eind in lange rijen. Deze structuren, genoemd sarcomeres, laten de samentrekking en de ontspanning van spier toe die onze organismen om zich toestaan te bewegen. Sarcomeres worden verbonden op de einden door Z-disks, dikke banden van dicht-ingepakte molecules. „Sarcomeres zijn zeer complexe structuren, en vele jaren hebben wij de stappen waardoor zij worden gevormd,“ zeggen Matthias Wilmanns, Hoofd van de Buitenpost van EMBL Hamburg onderzocht. „Dat begint waarschijnlijk wanneer de proteïnen aan elkaar in zeer grote assemblage aansluiten. Het vergaderingspunt is de z-Schijf, maar ontrafelen van de aanslutingen is moeilijk.“ geweest
Het laboratorium van Wilmanns en het team van Mathias Gautel, een oudstudent EMBL en nu bij de Universiteit van de Koning, heeft gedacht dat een molecule genoemd titin, de grootste die proteïne door menselijke cellen wordt gemaakt, geïmpliceerd is. Titin wordt verankerd in de z-Schijf en is zo lang dat het de helft van de lengte van sarcomere overspant. Zijn grootte en positie die - het zetten in contact met alle belangrijkste componenten van sarcomeres - stellen voor dat het in hun assemblage zou kunnen helpen.
De recentste studie, die van een meer dan decennium van samenwerkingsonderzoek door de teams Wilmanns en Gautel het gevolg is, geeft een oplossing aan hoe dit zou kunnen gebeuren. Peijian Zou en Nikos Pinotsis van het laboratorium Wilmanns verkreeg kristallen van delen van de titinmolecule verbindend aan een andere geroepen proteïne, telethonin. Zij analyseerden de kristallen op high-energy beamlines van de Röntgenstraal bij de post van Hamburg van EMBL, op de plaats van de Duitse Faciliteit van de Straling van het Synchotron van het Elektron (DESY). Van het uiterst gedetailleerde beeld van de aanslutingen tussen de proteïnen ontdekten zij dat telethonin de staarten op een unieke manier verbindt die sommige aanwijzingen aan sarcomere assemblage kunnen geven.