Experimentell werden die mechanischen Eigenschaften von einzelnen Biomolekülen mit unterschiedlichen Methoden, wie der Kraftspektroskopie untersucht. Hierbei zeigt sich, dass die benötigten Kräfte ein Protein zu entfalten oder plastische Verformungen herbeizuführen von der Rate abhängen, mit der die Kraft auf das System wirkt. Neueste Molekulardynamiksimulationen von der Arbeitsgruppe von Professor Helmut Grubmüller, Max-Plack-Institut für Biophysikalische Chemie, Göttingen in Zusammenarbeit mit Dr. Mareike Zink von der Universität Leipzig haben jedoch gezeigt, dass auch die Elastizitätskonstanten des Materials zeitabhängig sein können. Dass diese Eigenschaften von Nicht-Gleichgewichtsprozessen und den zugrundeliegenden Relaxationsmechanismen des Systems abhängen, konnte nun erstmals für drei sehr unterschiedliche Makromoleküle gezeigt werden. Zusammen mit einer neuen mathematischen Beschreibung solcher Phänomene sind die Ergebnisse gerade in der renommierten Fachzeitschrift Physical Review Letters erschienen.
Referenz:
„Universal Relaxation Governs the Nonequilibrium Elasticity of Biomolecules“
C. Kappel, N. Dölker, R. Kumar, M. Zink, U. Zachariae, H. Grubmüller
Phys. Rev. Lett. 109, 118304 (2012)