Eine entscheidende Sollbruchstelle in einem Protein, das den molekularen Mechanismus für Thrombose und Bluterkrankheit steuert, hat nun ein Forscherteam mit Hilfe von Computersimulationen entdeckt. Wird das für die Blutgerinnung verantwortliche Protein nicht an dieser Stelle geschnitten, wächst ein Gerinnsel und es kommt zur Thrombose.
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„Blut ist dicker als Wasser“ sagt der Volksmund. Wird es allerdings zu dick oder zu dünn, kann das tödliche Folgen für uns haben. Bei zu dickem Blut sammeln sich Proteine an und lassen die Ader verstopfen – es kommt zur Thrombose. Wenn die Ansammlung zu stark abgebaut wird, kann eine
Bluterkrankheit vorliegen, bei der es zu unkontrollierten Blutungen kommt. Den Ausgleich schafft bei gesundem Blut ein Protein, der sogenannte „Von-Willebrand-Faktor“ (VWF). Dieses Protein schwimmt neutral im Blutfluss mit und wird aktiv, wenn ein Blutgefäß verletzt ist und Blut austritt.
Forscher am Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS), haben nun mit dem Computer neue Erkenntnisse darüber gewonnen, wie dieses wichtige Protein funktioniert. Frauke Gräter und ihre Forschungsgruppe beschäftigen sich mit der Auswirkung von mechanischen Kräften auf Prozesse im
Körper. „Solche Kräfte, sogenannte Scherkräfte, wirken auch im Blut“, erklärt die promovierte Chemikerin.
„Bei einer Verletzung dehnt sich der Klebstreifen und seine Klebefläche vergrößert sich“, vergleicht ihr Mitarbeiter Carsten Baldauf das Protein mit einem Klebestreifen. „Zum Verschließen der Wunde binden sich Proteine und Blutplättchen an diese Klebefläche. Bevor es allerdings zu einer Verstopfung kommt, wird das Klebeband an einer Sollbruchstelle durchgeschnitten.“ Obwohl VWF eines der größten Proteine im Blut ist, konnten Forscher im Labor bislang die „Sollbruchstelle“ nicht finden, weil sie im Protein verborgen ist.
Mit dem Computer gelang es den HITS-Forschern nun jedoch, diese so wichtige „Sollbruchstelle“ zu entdecken und den Vorgang des Schneidens nachzuvollziehen. „Anhand der Computersimulation können wir den Grund vererbbarer Krankheiten durch Gendefekte, wie Thrombosen oder Bluterkrankheiten, feststellen“, erklärt Gräter.
(Heidelberger Institut für Theoretische Studien, 19.02.2010 – NPO)
