Forschungsbericht 1999
I Forschungsprofil der Abteilung
Die Abteilung Molekular- und Zellphysiologie beschäftigt sich mit den molekularen Grundprinzipien, die zu Kräften und Bewegungen im Rahmen der Muskelkontraktion aber auch anderen Formen der Zellmotilität führen. Dazu werden Messungen an verschiedenen Systemen durchgeführt, angefangen bei vereinfachten zellulären Systemen, den "skinned fibers", also einzelnen Muskelfasern, deren Membransysteme durch Detergenzienbehandlung entfernt werden, um ohne Diffusionsbarrieren direkten Zugang zu den kontraktilen Proteinen zu haben. Damit können an ein und demselben System mechanische Parameter, z.B. Kräfte und Bewegungen gemessen und mit biochemischen und strukturanalytischen Untersuchungen korreliert werden. Daneben kommen aber auch vermehrt in vitro Systeme zum Einsatz, die aus isolierten Proteinen rekonstituiert werden. Solche in vitro Assays erlauben einerseits auch nichtmuskuläre Myosine und Kinesine sowie gezielte Mutationen dieser Proteine zu untersuchen, die in nichtmuskulären Systemen exprimiert werden. Darüber hinaus können inzwischen mit solchen in vitro Assays auch erste Parameter (Kräfte, Schrittdistanzen) an Einzelmolekülen gemessen werden. Eine Vervollkommnung dieser Systeme wird schließlich erlauben, die aus Messungen an skinned fibers entwickelten Hypothesen zu den molekularen Grundlagen von Muskelkontraktion und Zellmotilität gezielt zu überprüfen. Weiterentwicklung solcher in vitro Assays sowie die Korrelation mit skinned fiber-Experimenten sind deshalb ein Schwerpunkt der Abteilung. Da die Weiterentwicklung der in vitro Assays sowie deren Anwendung auf nichtmuskuläre Myosine und Myosinmutanten die Kollaboration mit anderen Arbeitsgruppen voraussetzt, hat der Abteilungsleiter den DFG-Schwerpunkt "Molekulare Motoren" initiiert, der seit Frühjahr 1999 gefördert wird. Ein zentraler Ansatz bei der Analyse der molekularen Grundprinzipien von Muskelkontraktion und Zellmotilität ist die Untersuchung der funktionellen Auswirkungen von Mutationen in den Myosinmolekülen, um daraus die funktionelle Relevanz der einzelnen Strukturelemente der Myosinkopfdomäne ableiten zu können. Dazu untersuchen wir zunächst die funktionellen Auswirkungen "natürlicher" Mutanten in der Myosinkopfdomäne, die im Rahmen der Familiären Hypertrophischen Kardiomyopathie identifiziert wurden, um erste Hinweise auf die funktionelle Relevanz einzelner Strukturelemente ableiten zu können. In einem zweiten Schritt können dann diese Strukturelemente gezielt verändert werden, um genauere Struktur-Funktionsbeziehungen ableiten zu können. Daneben sollte es gelingen, Interventionsmöglichkeiten zu identifizeren, über die eine korrigierende pharmakologische Beeinflussung der primären Funktionsstörungen bei Hypertrophischer Kardiomyopathie möglich wird.
Evanescent Field Mikroskopie
Prinzip. Bei der Evanescent Field Mikroskopie handelt es sich um eine Sonderform der Fluoreszenzmikroskopie. Dabei wird die Tatsache genutzt, daß bei Totalreflexion eines Lichtstrahls an einer Grenzschicht von optisch dichterem zu optisch dünnerem Medium in unmittelbarer Nähe dieser Grenzschicht Lichtintensität auch im optisch dünneren Medium nachweisbar ist (Schema 1). Diese fällt allerdings über ca. 200-300nm exponentiell ab. Damit ist es möglich, Fluorophore, die im optisch dünneren Medium (z.B. Wasser) homogen verteilt sind, selektiv in dieser dünnen Grenzschicht anzuregen, d.h. diffuse Hintergrundsfluoreszenz von Fluorophoren außerhalb der dünnen Grenzschicht kann praktisch vollständig unterdrückt werden.
Abb. 1: Prinzip der Evanescent Field Mikroskopie. Kleine gefüllte Kreise illustieren z.B. Cy3-markierte ATP-Moleküle. Die Pfeile sollen ihre schnelle Diffusion andeuten, der gefüllte Kreis am immobilisierten Myosinmolekül soll das durch Bindung an Myosin indirekt immobilisierte Cy3-ATP Molekül zeigen. Fluoreszenzmarkierte Beads werden mit zunehmender Eindringtiefe im Evanescent Field stärker angeregt, d.h. ihre Fluoreszentintensität ist ein Maß für ihre vertikale Position im Evanescent Field
Nähern sich z.B. fluoreszenzmarkierte Vesikel oder Beads mit einem Durchmesser von 100-200nm der Grenzschicht (beads in Abb. 1), so werden je nach Abstand mehr oder weniger große Abschnitte dieser Partikel angeregt, d.h. je näher diese Partikel der Grenzschicht kommen, um so größer wird ihr Fluoreszenzsignal. Bei Abbildung im Lichtmikroskop kann aus der Position in der Bildebene und der Intensität der abgebildeten Partikel die Position der fluoreszenzmarkierten Partikel in allen drei Raumdimensionen exakt und mit hoher zeitlicher Auflösung (z.B. Videofrequenz) bestimmt werden. Mit diesem Ansatz konnte beispielsweise im Rahmen der Exocytose Diffusion bzw. Transport von Vesikeln zur Zelloberfläche verfolgt werden (Steyer JA und Almers, W, Biophys J 76, 2262-71, 1999).
Durch die Begrenzung der Fluoreszenzanregung auf eine dünne Grenzschicht bietet die Evanescent Field Mikroskopie auch die Möglichkeit, einzelne Fluorophore zu erkennen, d. h. Moleküle, die nur mit einem einzelnen Fluorophormolekül markiert sind, zu detektieren und zu verfolgen.
Unser Ziel ist es, an einzelnen Myosinmolekülen die Bindung und Abdissoziation von ATP-Molekülen direkt zu verfolgen und mit Kräften und Bewegungen zu korrelieren, die im Verlauf der Hydrolyse von ATP durch das Myosinmolekül bei seiner Wechselwirkung mit Aktin erzeugt werden. Wie in Abb. 1 illustriert, diffundieren freie, mit dem Fluorophor Cy3 markierte ATP-Moleküle sehr schnell über so große Distanzen, daß selbst diejenigen Moleküle, die im Bereich des Evanescent Fields angeregt werden, nicht als definierte, statische Punkte abgebildet werden, sondern nur zu einem diffusen Hintergrund beitragen. Bindet ein solches Cy3-ATP-Molekül allerdings an ein immobilisiertes Myosinmolekül, so wird das Cy3ATP-Molekül ebenfalls 'immobilisiert' und mit entsprechend empfindlichen restlichtverstärkten Videokameras als stationärer Punkt erkennbar (Abb. 2a). Dissoziiert nach Abspaltung von Phosphat das Cy3-markierte ADP-Restmölekül ab, so verschwindet aufgrund der nunmehr erneut schnellen Diffusion des freien Einzelmoleküls sein Fluoreszenzsignal im diffusen Hintergrund. D.h. aus der Dauer des einzelnen punktförmigen Fluoreszenzsignals läßt sich die Aufenthaltsdauer des ATP bzw. ADP-Moleküls am Myosinmolekül ableiten (Abb. 2a unten).
Abb. 2: Einzelmoleküldetektion im Evanescent-Field Mikroskop
(a) Einzelnes Videoframe und Zeitverlauf eines Fluoreszenz-'spots'(z.B. mit Pfeil markiert). Scalebar in Videoframe 5µm (nach Funatsu et al., Nature 374, 555-558, 1995). (b) Prinzip der Evanescent Field Mikroskopie über Einkoppelung eines Lasers in ein Objectiv hoher numerischer Apertur (nach Saito et al., J. Microscopy 188, 255-263, 1997).
In Zusammenarbeit mit H. Kojima haben wir ein Evanescent Field Mikroskop aufgebaut, in dem ein Laser über den Epifluoreszenzeingang in ein Objektiv mit NA 1.40 eingekoppelt wird. Im Randbereich (NA >1.33) wird der einfallende Strahl totalreflektiert (Abb. 2b), sodaß an der Deckglasoberfläche ein Evandescent Field zu beobachten ist.
Mit diesem Aufbau haben wir als ersten Test untersucht, ob wir auf Einzelmolekülebene direkt die Aktinaktivierung der Myosin-ATPase nachweisen können, d.h. ob in Gegenwart von Aktin die Aufenthaltsdauer von ATP/ADP-Molekülen entsprechend verkürzt ist. Dazu haben wir die Aufenthaltsdauer von ATP/ADP-Molekülen über die Dauer der individuellen Fluorezenzsignale (Abb. 2a) gemessen und zwar in zwei Ansätzen: einmal in Assays in denen Myosinmoleküle (ohne Aktin) an Deckgläser adsorbiert waren und zum anderen in Assays, in denen Myosinmoleküle (in Abwesenheit von ATP) zunächst an Aktinfilamente gebunden und im zweiten Schritt an Deckgläser adsorbiert wurden. Bei einer Cy3-ATP-Konzentration von 10nM wurden dann die individuellen Fluoreszenzsignale registriert. Bei diesen extrem niedrigen Konzentrationen haben nur wenige Myosinköpfe ein Cy3-ATP gebunden, sodaß der zweite Kopf der Myosinmoleküle ein Abdissoziieren der Aktinfilamente verhindert. Die in Abb. 3 gezeigten Histogramme der beobachteten individuellen 'dwell-times' (Dauer von Binding des ATP-Moleküls bis zur Abdissoziation) lassen wie erwartet eine breite Verteilung der dwell-times erkennen. Bei Myosin allein können die dwell times als eine praktisch homogene Population mit einer Zeitkonstante von ca. 17s betrachtet werden. Daneben ist eine zweite, sehr viel kleinere Population mit einer Zeitkonstanten von ca. 2s zu erkennen. In Gegenwart von Aktin sind die beobachteten dwell times verkürzt. Die Hauptpopulation hat eine dwell time von 2.2 s. Die kleinere zweite Population hat lange dwell times und ist vermutlich darauf zurückzuführen, daß nicht jeder Myosinkopf tatsächlich Kontakt zu einem Aktinfilament hatte.
Abb. 3: Verteilung der dwell times für freies Myosin bzw. nach Bindung von Myosin an Aktinfilamente. Halblogarithmische Darstellung, t1 und t2 sind die Zeitkonstanten der angefitteten Exponentialfunktionen.
Mitarbeiter: Bernhard Brenner; Kollaboration Kazuhiro Oiwa, Hiroaki Kojima (Kobe, Japan).
Weitere Forschungsprojekte:
(I) Familiäre Hypertrophische Kardiomyopathie (FHC); Funktionelle Auswirkung von Punktmutationen in der Myosinkopfdomäne
Bei der Mehrzahl der Patienten mit Familiärer Hypertrophischer Kardiomyopathie (FHC; autosomal dominater Erbgang) konnten in den vergangenen Jahren Mutationen in verschiedenen Proteinen des kontraktilen Apparates wie z.B. Troponin, Tropomyosin, C-Protein sowie Punktmutationen in der Kopfdomäne der schweren Kette von Myosin 1 (MHC1) identifiziert werden. Unser Ziel ist es, die aus solchen Punktmutationen resultierenden Veränderungen in der Funktion des Myosinkopfes zu charakterisieren. Da die MHC1-Isoform nicht nur im Myokard, sondern auch in der langsamen Skelettmuskulatur exprimiert wird, werden die Untersuchungen an Biopsien aus dem M. soleus von Patienten mit FHC durchgeführt.
(A) Messungen an isolierten Muskelfasern
Um mögliche Veränderungen der Reaktionskinetik der Aktin-Myosin-Wechselwirkung bzw. mechanischer Eigenschaften der Aktin-Myosinkomplexe zu identifizieren, werden isometrische Kraftentwicklung, die Geschwindigkeitskonstante für Kraftwiederanstieg, die maximale lastfreie Verkürzungsgeschwindigkeit, die Fasersteifheit unter Aktivierung, Relaxation und im Rigor sowie die Kraft-pCa-Kennlinie von Muskelfasern mit Myosin-Mutation und von normalen Kontrollfasern bestimmt.
Derzeit untersuchen wir Biopsie-Material eines Patienten mit der Myosinkopf-Mutation ARG719TRP sowie von drei Mitgliedern einer Familie mit der ILE736THR-Mutation. Eine erste Analyse der Ergebnisse läßt für die ARG719TRP-Mutation auf eine erhöhte Kraftentwicklung und eine Linksverschiebung der Kraft-pCa-Kennlinie schließen. Dies würde die funktionelle Bedeutung der sog. 'converter domain' des Myosinkopfes, in der diese Mutation liegt, unterstreichen. Andererseits deutet die Linksverschiebung der Kraft-pCa-Kennlinie auf eine durch die Mutation ausgelöste erhöhte Calcium-Sensitivität hin, die Ursache für eine unvollständige Relaxation des betroffenen Herzmuskels sein könnte sich aber pharmakologisch mildern ließe und somit die klinische Relevanz unserer Untersuchungen unterstreicht.
Mitarbeiter: Jan Köhler, Gudrun Lübbe, Birgit Piep, Theresia Kraft. Kooperation: K.J. Osterziel, N. Bit-Avragim (Berlin).
Förderung: DFG
(B) Quantifizierung von mutiertem Protein bzw. mutierter mRNA
Um die große Variabilität der funktionellen Auswirkungen von Myosinmutation bei familiärer hypertrophischer Kardiomyopathie beurteilen zu können haben wir in unserer Abteilung eine Methode zur Quantifizierung von Punktmutationen auf Proteinebene entwickelt und zur Untersuchung von Mutationen im Myosin angewandt. Dabei wurden bei den bisher analysierten Mutanten überraschend geringe und unterschiedlichen Mengen an mutiertem Protein gefunden (Val606Met 12% Mutante, Gly584Arg 23% Mutante). Weitere Mutanten werden derzeit auf Proteinebene quantifiziert.
Um festzustellen, auf welcher Ebene die Transkription, Translation oder der Einbau des Proteins ins Filament bzw. die Abweichung vom erwarteten 1:1 Verhältnis der Proteinmenge auftritt, soll jetzt das Verhältnis von mutierter zu Wildtyp mRNA erfolgen.
Mitarbeiter: Imke Schultz, Volker Nier.
Förderung: DFG; MHH-HILF
(II) Projekte zu den molekularen Grundlagen von Muskelkontraktion und Zellmotilität
Strukturelle Charakterisierung von Intermediärzuständen der Aktin-Myosin-Wechselwirkungen mit röntgenstrukturanalytischen Methoden
Unsere bisherigen röntgenstrukturanalytischen Untersuchungen an "skinned fibers" (durch Detergenzienbehandlung membranfreie Skelettmuskelfasern) zeigten, daß während isometrischer Kontraktion eine große Fraktion (50-70%) der Querbrücken mit hoher Affinität an Aktin angeheftet ist und zur Kraftentwicklung beizutragen scheint. Es stellte sich die Frage, in welchem Maß es unter nahezu lastfreier isotonischer Verkürzung des Muskels zu einer Umverteilung dieser Querbrücken in sog. nicht-kraftgenerierende Zustände kommt bzw. wie groß unter diesen Bedingungen noch die mit hoher Affinität ans Aktin angeheftete Querbrückenfraktion ist. Mechanische Untersuchungen und Messungen der Faser-ATPase-Aktivität hatten bereits auf eine massive Umverteilung zugunsten der Querbrückenzustände mit geringer Aktinaffinität hingedeutet (Brenner, 1993; Stehle et al., 1993).
Wir haben 2D-Röntgendiffraktionsbilder von einzelnen Skelettmuskelfasern während isotonischer Kontraktion sowie zum Vergleich während isometrischer Kontraktion und unter Relaxation registriert, um die Umverteilung der Querbrücken anhand der Intensitätsänderungen auf den Aktin- und Myosin-Schichtlinien untersuchen zu können. Die Analyse zeigte, daß es während der isotonischen Phase zu einer deutlichen Verschiebung der Intensitätsverteilung auf der 59Å Aktinschichtlinie fast bis zum relaxierten Profil sowie zu einer deutlichen Verstärkung von Myosin-Reflexen und -Schichtlinien ähnlich wie unter Relaxation kommt. Insgesamt bestätigt dies die Hypothese, daß während isotonischer Verkürzung nur 2-3% der Querbrücken mit hoher Affinität ans Aktin binden und die Verschiebung der Filamente bewirken.
Mitarbeiter: Thomas Mattei, Ante Radocaj, Theresia Kraft, Bernhard Brenner.
Förderung: EU-Programm "Access to Large Facilities"
Modellrechnungen zur strukturellen Charakterisierung verschiedener Querbrücken-Zustände basierend auf röntgenstrukturanalytischen Untersuchungen an einzelnen Skelettmuskelfasern
Für das Verständnis der molekularen Mechanismen, die der Muskelkontraktion zugrunde, liegen ist die Kenntnis der strukturellen und mechanischen Eigenschaften der am Aktinfilament angehefteten Querbrücken erforderlich. Während isotonischer Verkürzung sowie bei isometrischer Kraftentwicklung des Muskels durchläuft jede Querbrücke einen Zyklus von Zuständen hoher und geringer Aktinaffinität, die sich biochemisch, mechanisch und strukturell unterscheiden. Es besteht die Möglichkeit, einzelne dieser Zustände durch mechanische Interventionen zu akkumulieren bzw. durch Verwendung von nicht-hydrolysierbaren Nukleotidanaloga zu simulieren und mit Hilfe von 2D-Röntgenstrukturanalysen zu charakterisieren.
Da es aber nicht möglich ist, die Phasen in den Röntgendiffraktionsbildern zu bestimmen, kann aus den Intensitäten alleine nicht die Struktur der kontraktilen Proteine rekonstruiert werden. Um dennoch den experimentell gewonnenen Röntgendiffraktionsbildern bestimmte strukturelle Zustände des Akto-Myosin-Komplexes zuordnen zu können, werden Computersimulationen eingesetzt. Unsere Modellrechnungen basieren auf den bekannten Molekülstrukturen des Aktins (Holmes et al., 1990) und des S1-Fragmentes des Myosins (Rayment et al., 1993). Im Computer wird daraus ein mit Myosinköpfen (S1) dekoriertes Aktinfilament zusammengesetzt. Durch Variation der S1-Konformation und/oder der Anzahl der ans Aktin gebundenen S1-Moleküle und Berechnung der zugehörigen Diffraktionsbilder wird so untersucht, welchen Effekt Veränderungen in Zahl und Konformation der ans Aktin gebundenen Myosinkopfdomänen auf die Aktinschichtlinien (59Å, 51Å, 370Å) haben. Zusätzlich soll das Modell durch Hinzufügen von Aktin-assoziierten Regulatorproteinen wie z.B. Tropomyosin noch verfeinert werden.
Mitarbeiter: Claudia von Grumbkow, Theresia Kraft.
Charakterisierung struktureller und mechanischer Eigenschaften von Myosinmolekülen mit dem 'Photonic Force Mikroskop'
Struktur und mechanische Eigenschaften von Molekülen beeinflussen deren thermische Fluktuationen (Brownsche Bewegung). Aus der Analyse von thermischen Fluktuationen lassen sich deshalb strukturelle (z.B. Länge von Subdomänen) und mechanische Eigenschaften (Flexibilität, Elastizität) von Molekülen ableiten. Wir wenden dieses Prinzip an, um Eigenschaften des Myosinmoleküls zu charakterisieren. Dazu lassen wir Myosinmoleküle, die an Latexbeads gekoppelt wurden, mit Aktinfilamentbündeln interagieren, die auf einer Glasoberfläche adsorbiert sind. Die thermischen Fluktuationen der Latexbeads werden in allen drei Raumrichtungen verfolgt und daraus strukturelle und mechanische Eigenschaften des "Linkers" (Myosinmolekül) zwischen Bead und Aktinfilament abgeleitet und für verschiedene Konstrukte/Mutanten verglichen.
Mitarbeiter: Tim Scholz, Bernhard Brenner; Kollaboration: Heinrich Hörber (EMBL, Heidelberg).
Kraftmessungen an Myosinmolekülen mit AFM-Sensoren
Basierend auf dem Prinzip der "atomic force Microscopie" haben wir Sensoren entwickelt, die es erlauben, Kräfte in einer Größenordnung zu messen, die den von einzelnen Myosinmolekülen entwickelten aktiven Kräften entspricht. Um die bei so hoher Empfindlichkeit massiven thermischen Fluktuationen der Sensoren zu unterdrücken (sie verändern die Reaktionskinetik des Myosins), haben wir ein Feedback-System entwickelt, bei dem durch den steuerbaren Lichtdruck eines Diodenlasers die thermischen Fluktuationen des Sensors weitgehend unterdrückt werden. Im nächsten Schritt wird dieses System um die Evanescent Field Mikroskopie erweitert, um für individuelle Myosinmoleküle Bindung/Abdissoziatioin von Nukleotiden mit Wechselwirkung mit Aktin bzw. resultierenden Kräften und Bewegungen korrelieren zu können.
Mitarbeiter: Bernhard Brenner; Kollaboration: Kazuhiro Oiwa, Hiroaki Kojima (Kobe, Japan).
Förderung: DFG; Ministerium f. Telekommunikation, Japan
Charakterisierung der Einzelmolekülmechanik von Myosinen und Myosinmutanten mit einem Mikronadel-Laserfallen System
Ziel dieses Projektes ist es, den Mechanismus der Kraft- und Bewegungserzeugung im Aktomyosin-System zu ergründen und die Prozesse bei der Hydrolyse von ATP sowie die funktionelle Rolle einzelner Domänen des Myosinmoleküls zu verstehen. Dazu registrieren wir im in vitro Assay direkt das mechanische Verhalten von einzelnen Myosinmotoren. Mittels unterschiedlicher Myosinkonstrukte konnten wir erstmals auf Einzelmolekülebene zeigen, daß die lange Alpha-Helix im Halsbereich des Myosins als Hebelarm dient.
Mitarbeiter: Edgar Meyhöfer, Christine Ruff, Bernhard Brenner; Kollaboration: Dietmar Manstein ´(Heidelberg).
Förderung: DFG
Funktionelle Charakterisierung individueller ein- und zweiköpfiger Kinesinmoleküle mittels Doppellaserfalle
Einzelne Kinesine laufen mehrere Mikrometer an Mikrotubuli entlang, ohne zu dissoziieren. Es wird postuliert, daß diese Prozessivität aus dem koordinierten Zusammenwirken der beiden Köpfe des Moleküls resultiert. Wir untersuchen mit der Doppellaserfallenmeßtechnik die Eigenschaften von einzelnen ein- und zweiköpfigen Kinesinmolekülen mit molekularbiologischen Veränderungen im Halsbereich, um die Rolle der Wechselwirkung zwischen den beiden Kopfdomänen für den molekularen Funktionsmechanismus zu verstehen.
Mitarbeiter: Edgar Meyhöfer, Stefan Lakämper, Christine Ruff; Kollaboration: Manfred Schliwa, Günther Wöhlke (München).
Förderung: DFG
Molekulare Nanotechnologie mit einzelnen Kinesinmolekülen
Um zu evaluieren, ob es möglich ist, die Schlüsseleigenschaften von Kinesinen gezielt für nanotechnologische Anwendungen zu verändern, versuchen wir zusammen mit M. Schliwa und G. Woehlke (München) Kinesine zu entwickeln, die (1) auf artifiziellen Substraten laufen, (2) sich in die entgegengesetzte Richtung bewegen, oder (3) über sehr lange Strecken ununterbrochen laufen. Die biophysikalischen Eigenschaften sowie das technische Potential dieser Motoren werden auf Einzelmolekülebene mittels Laserfalle und TIRF-Mikroskopie charakterisiert.
Mitarbeiter: Edgar Meyhöfer, Stefan Lakämper; Kollaboration Manfred Schliwa, Günther Wöhlke (München).
Förderung: VW-Stiftung
Originalpublikationen:
Brenner B, Kraft T, Yu LC, Chalovich JM: Thin filament activation probed by fluorescence of N-((2-Iodoacetoxy)ethyl)-N-methyl)amino-7-nitrobenz-2-oxa-1,3-diazole-labelled troponin I incorporated in skinned fibers of rabbit psoas muscle. Biophys J, 1999; 77:2677-91.
Brenner B, Chalovich JM: Kinetics of Thin Filament Activation Probed by Fluorescence of N-((2-Iodoacetoxy)ethyl)-N-methyl)amino-7-nitrobenz-2-oxa-1,3-diazole-labelled Troponin I Incorporated in Skinned Fibers of Rabbit Psoas Muscle. Implications for Regulation of Muscle Contraction. Biophys J, 1999; 77: 2692-708.
Frisbie SM, Reedy MC, Yu LC, Brenner B, Chalovich JM, Kraft T: Sarcomeric binding pattern of exogenously added intact caldesmon its C-terminal 20kDa fragment in skinned fibers of skeletal muscle. J Muscle Res Cell Motil 1999; 20: 291-303.
Kraft T, Xu S, Brenner B, Yu LC: The effect of thin filament activation on the attachment of weak binding cross-bridges: A 2D-Xray-diffraction study on single muscle fibers. Biophys J, 1999; 76: 1494-513.
Nier V, Schultz I, Brenner B, Forssmann W-G, Raida M: Variability in the ratio of mutant to wildtype myosin heavy chain present in the soleus muscle of patients with familial hypertrophic cardiomyopathy. A new approach for the quantification of mutant to wildtype protein. FEBS Letters, 1999; 461: 246-52.
Tasche C, Meyhöfer E, Brenner B: A force transducer to measure the mechanical properties of single cardiac myocytes. Am J Physiol, 1999; 277: H2400-8.
Thedinga E, Karim N, Kraft T, Brenner B: A single-fiber in vitro motility assay. In vitro sliding velocity of F-actin vs. unloaded shortening velocity in skinned muscle fibers. J Muscle Res Cell Motil, 1999;
Abstracts:
1999 wurden 6 Abstracts publiziert.
Promotionen:
Tasche C (Dr. rer. nat.) Untersuchungen des Regulationsprinzips der Herzmuskelkontraktion.
Diplomarbeiten:
Dipl. Biochem. Lakämper S: Untersuchungen des Kinesins Nkin aus Neurospora crassa auf der Ebene des Einzelmoleküls in in vitro Gleitassays.