Das Flüssig-Mosaik-Modell

1972 entwickelten Singer und Nicolson das Flüssig-Mosaik-Modell, nach dem die Lipid-Doppelschicht eine zweidimensionale Flüssigkeit bildet, in der die Proteine frei beweglich in zwei Dimensionen schwimmen.

Das Flüssig-Mosaik-Modell
Quelle: Wikipedia, Artikel "Biomembran", Autor: LadyofHats, Lizenz: public domain.

Vielen Dank an die Autorin Mariana Ruiz Villarreal oder "LadyofHats", die dieses tolle Bild gezeichnet und als public domain der Allgemeinheit zur Verfügung gestellt haben.

Ein wichtiger Versuch auf dem Weg zu diesem Flüssig-Mosaik-Modell (fluid-mosaic-model) waren die Versuche, die Frye und Edidin 1970 durchgeführt hatten. Diese Versuche wurden mit Zellen der Maus und des Menschen durchgeführt ^[1].

Der Frye-Edidin-Versuch

Das folgende Bild zeigt schematisch die Durchführung des Frye-Edidin-Versuchs:

Fusion von Erythrocyten mit unterschiedlich markierten Oberflächen
Autor: Ulrich Helmich, Lizenz: public domain

Die Abbildung 1 zeigt das Ergebnis dieses Versuchs. In den fusionierten großen Erythrocyten mischen sich die mit unterschiedlichen Antikörpern markierten Membranlipide.

Zunahme des Anteils von Mosaik-Zellen nach der Zellfusion
Autor: Ulrich Helmich, Lizenz: siehe Seitenende

Diese Abbildung wurde in Anlehnung an die Original-Arbeit von Frye und Edidin aus dem Jahre 1970 erstellt. Sie zeigt, wie der Anteil der Mosaik-Zellen im Laufe von zwei Stunden ständig zunimmt. Als Mosaik-Zellen bezeichneten die Autoren diejenigen Hybrid-Zellen, in denen sich die unterschiedlich markierten Proteine gleichmäßig verteilt und vermischt hatten.

Dieser Versuch kann nur damit erklärt werden, dass sich die markierten Protein-Moleküle innerhalb der Lipid-Doppelschicht frei bewegen können, zumindest in zwei Dimensionen. Dieser Versuch war ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zum aktuellen Flüssig-Mosaik-Modell, das kurz darauf von Singer und Nicolson publiziert wurde.