Der Titan unter den Proteinen
Eine Arbeitsgruppe der Heinrich-Heine-Universität forscht am muskulären Federprotein Titin.
DÜSSELDORF Benannt ist es nach einem mächtigen Göttergeschlecht der griechischen Mythologie – den Titanen –, und allein das ist schon ein Hinweis auf die Bedeutung des Proteins Titin, des größten Proteins im menschlichen Körper. Titin spielt eine wichtige Rolle bei der Funktion der Herzmuskelzellen. Experten nennen es ein „Federprotein“, da es Stabilität und Elastizität, also Funktionalität, der Herzmuskulatur reguliert.
Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems zählen nach wie vor zu den häufigsten Todesursachen weltweit. Experten vermuten, dass Diabetes-Erkrankungen die Stabilität der Herzmuskelzellen im Vorfeld beeinträchtigen. Bei einem Diabetiker erholt sich der Herzmuskel nach einem Infarkt wesentlich langsamer und schlechter, als das bei einem gesunden Menschen der Fall ist. Das könnte unter anderem daran liegen, dass bei einem Infarkt die Muskelfeder Titin Schaden nimmt.
Gelänge also eine medikamentöse Regulation des Muskelproteins Titin, könnte damit eine Regulie- rung der Elastizität und Steifigkeit der Herzmuskulatur erzielt werden – und eine Vorbeugung kardialer Erkrankungen und Infarkte. Genau dort setzt das Forschungsprojekt „Das muskuläre Federprotein Titin und seine Rolle bei kardialen Erkrankungen“am Universitätsklinikum der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) an. Das Projekt ist seit vier Jahren Teil eines Sonderforschungsbereichs der Medizinischen und Naturwissenschaftlichen Fakultät. Seine Arbeitsgruppe will in Erfahrung bringen, inwieweit die diabetische Grunderkrankung eine Herzmuskelfunktion schädigt und eine pharmakologische Therapie den diabetischen Herzmuskel vor weiteren Schädigungen durch einen Infarkt schützen kann.
Die Konzentration auf das Muskelprotein Titin ist in diesem Zusammenhang einzigartig. Seine biochemische Analyse erfordert allerdings besondere Methoden. Für die Dokumentation und die Quantifikation von kleinsten Veränderungen des Proteins sind spezielle Geräte zur Bilddokumentation erforderlich. Sie sollen die Proteine iso- lieren, färben und in einer Hochauflösung bildlich darstellen. Auf diesem Weg können Menge, Größe und biochemische Modifikationen analysiert und quantifiziert werden.
„Geräte sind immer sehr schwierig zu bekommen“, sagt Martina Krüger, Leiterin der Arbeitsgruppe und Professorin an der HHU. Das Problem beim Fusion Fx6 Edge Imagingsystem, das die Arbeitsgruppe für die Analyse des Federproteins Titin dringend benötigte, sei vor allem gewesen, dass es eben weder Groß- noch Kleingerät ist. Die üblichen Finanzierungstöpfe kamen dadurch nicht in Frage.
Dank der Förderung durch die Anton-Betz-Stiftung der Rheinischen Post in Höhe von 25.000 Euro konnte die Anschaffung schließlich finanziert werden. „Ich bin überzeugt, dass die Möglichkeit, ein hochauflösendes Chemolumineszenz- und Fluoreszenz-Imagingsystem in unserem Institut verwenden zu können, unsere Forschungsaktivitäten beschleunigen und unsere Arbeit nachhaltig fördern“, sagt Krüger.
Die Professorin forscht bereits seit mehr als zehn Jahren am Muskelprotein Titin. Sie hat in Freiburg Biologie studiert und wurde am Institut für Herz-Kreislauf-Physiologie in Köln promoviert. Es folgten Anstellungen als wissenschaftliche Mitarbeiterin an den Universitäten in Münster und in Bochum. Seit 2011 ist sie Professorin am Institut für Herz- und Kreislauf-Physiologie an der Medizinischen Fakultät der Heinrich-Heine-Universität.