Schopferer, M: Rheologische Charakterisierung polymerer Netz

Polymere Netzwerke begegnen uns in den unterschiedlichsten Erscheinungsweisen. Vom einfachen Plastikgehäuse über Gummibänder bis hin zu Gelen, überall sorgen Netzwerke für spezifische physikalische Eigenschaften, wie Stabilität, Reißfestifkeit oder reversible Verformbarkeit.Auch in der belebten Natur, in den Zellen übernehmen Netzwerke spezielle Aufgaben. Tierische Zellen müssen ihre Form und Stabilität durch ein internes Gerüst aus Proteinfilamenten bilden, da sie im Gegensatz zu pflanzlichen Zellen keine stützende Zellwand besitzen. Drei unterschiedliche Filamentsysteme bilden mit integrierenden, assoziierten Proteinen ein zelltypspezifisches, dreidimensionales Netzwerk, das auch Cytoskelett genannt wird.Eines dieser Filamentproteine, das muskelspezifische Desmin, wird in dieser Arbeit erstmals umfassend rheologisch charakterisiert und mit dem verwandten und bereits näher beschriebenen Protein Vimentin verglichen. Gerade Muskelzellen erfahren extreme innere und äußere Belastungen. Das Netzwerk aus Desminfilamenten trägt zur Koordination mechanischer Wechselwirkungen zwischen benachbarten Zellen und den krafterzeugenden Muskelproteinen innerhalb einer Zelle bei. Es ist auch bei der Erfassung und Übertragung mechanischer Vorgänge beteiligt.Mutationen in der Gensequenz von Desmin verursachen Desminopathie, eine Muskelschwäche, die sowohl Skelett- als auch Herzmuskeln betreffen kann. Eine Vermutung war, dass die mutierten Proteine keine ausgeprägten Filamente mehr bilden können, sondern zu großen Aggregaten verklumpen, was auch die histologischen Befunde kranker Zellen zeigen. Jedoch sind die meisten Mutationen - besonders die in dieser Arbeit untersuchten Mutationen im Schwanzbereich des Proteins - fähig, Filamentnetzwerke zu bilden. Die krankmachenden Eigenschaften müssen also auf höheren Ebenen gesucht werden. Dies sind zum einen die