Seminarbericht

Dieses Seminar zur Physik asymmetrischer Biomembran-Modelle war das international erste Treffen der auf diesem hoch aktuellen Thema führenden Wissenschaftler und somit quasi die Initialzündung einer neuen wissenschaftlichen Gemeinschaft.

Die Membranen von biologischen Zellen und Mikroorganismen bestehen aus Doppelschichten von Phospholipiden. Eine aufwändige Maschinerie aus Enzymen und Transportern sorgt dafür, dass beide Seiten der Doppelschichten unterschiedliche Lipidzusammensetzungen zeigen. Obwohl der erhebliche Aufwand dafür eine erhebliche biologische Funktion der Membranasymmetrie impliziert, sind die Kenntnisse darüber aber noch immer sehr bescheiden, da Membranmodelle, die ein tieferes, auch physikalisches Verständnis der Membraneigenschaften ermöglichen, bislang fast ausschließlich nur in symmetrischer Lipidzusammensetzung existierten.

Ausgangspunkt der derzeitigen Entwicklung ist eine Reihe neuer Techniken, mit denen man solche Modellmembranen, auch als Liposomen, mit einer definierten Lipidasymmetrie herstellen kann. Die Vorstellung dieser Methoden war ein Hauptthema des Seminars. Etablierte oder besonders wahrscheinliche Funktionen der Membranasymmetrie wurden für mechanische Deformationen (z.B. bei Membranfusion), die Signalübertragung über Membranen (z.B. durch einen Seitenwechsel von Lipiden) sowie die Orientierung von Membranproteinen diskutiert. Zusätzliche Asymmetrie-Effekte können auch durch die Adsorption oder Insertion von z.B. kleinen Molekülen, Peptiden oder Proteinen an einer Seite der Membran hervorgerufen werden.

Neben den international exzellent besetzten Vorträgen bildeten die Posterpräsentationen einen zentralen Bestandteil des Meetings, da gerade sie zur Kommunikation und dem Aufbau eines kollegialen und konstruktiven Netzwerkes beitragen. Wie sich zeigte, können auch renommierte Professoren Poster engagiert vertreten und sogar Posterpreise gewinnen! In einer durch ein elektronisches Abstimmungssystem unterstützten Runde wurde unter reger Beteiligung des Auditoriums diskutiert, welche in der Literatur beschriebenen Membranmodelle sinnvoll und welche potenziell problematisch und irreführend sind. Am Abend sangen und spielten einige Teilnehmer eine selbst gedichtete Hymne, „La membrana asimetrica“.

Dank der exzellenten organisatorischen und großzügigen finanziellen Unterstützung durch die WE-Heraeus-Stiftung hat ein Treffen stattgefunden, das diese Arbeitsrichtung nachhaltig prägen und positiv beeinflussen wird. 

 

Dr. Sebastian Fiedler, Cambridge
Prof. Dr. Heiko Heerklotz, U Freiburg