Seit mehr als einem halben Jahrhundert wird Kollagen als langes, starres molekulares Kabel dargestellt – das Strukturprotein, das Haut, Knochen, Sehnen und Organen ihre Festigkeit verleiht. Doch dieses vertraute Bild erfasst moglicherweise nur das, was aus Kollagen wird, nachdem es die Zelle verlassen hat – nicht, wie es tatsachlich wahrend seiner Herstellung existiert.
Mithilfe hochauflosender Bildgebung lebender Zellen haben Forscher am Center for Genomic Regulation (CRG) in Barcelona Kollagen nun in einer auffallend anderen Form beobachtet: als weiche, flussigkeitsahnliche Tropfchen statt als starre Stabchen.
Die im Journal of Cell Biology veroffentlichte Studie liefert die erste direkte Ansicht des haufigsten Proteins des menschlichen Korpers in seinem naturlichen intrazellularen Zustand. Kollagen macht etwa ein Drittel der gesamten Proteinmasse des Korpers aus.
„In einer Zelle sind Kollagene keine starren Molekule, wie man angenommen hatte. Sie sind tatsachlich sehr biegsam und nehmen eine flussige Kondensatform an, ahnlich wie Ol in einem Wassertropfen“, erklart ICREA-Forschungsprofessor Vivek Malhotra, leitender Autor der Studie am CRG.
Diese flussigkeitsahnliche Form konnte helfen, Zellen vor ihrer eigenen Strukturmaschinerie zu schutzen. Auberhalb der Zelle soll sich Kollagen zu den starren Fasern zusammensetzen, die Gewebe zusammenhalten. Wurde derselbe Faseraufbauprozess innerhalb der Zelle stattfinden, konnte dies todlich sein.
Die Entdeckung weist auch auf eine andere Denkweise daruber hin, wie Zellen Kollagen exportieren. Malhotra und Kollegen schlagen eine „Flussigkeitsextrusions“-Hypothese vor, bei der sich Kollagen von seinem Produktionsort durch einen physikalischen Prozess ahnlich der Kapillarwirkung bewegt. Wenn dies bestatigt wird, konnte die Idee das Verstandnis von Wundheilung, Fibrose und Krebs beeinflussen.
Das seit langem bestehende Ratsel ergibt sich aus der Grobe. Wenn gereinigtes Kollagen unter dem Mikroskop betrachtet wird, erscheint es als langer, starrer Stab mit einer Lange von bis zu 400 Nanometern. Vesikel, die Sackchen, die normalerweise Proteine transportieren, haben nur einen Durchmesser von etwa 60 bis 90 Nanometern. Die neue Studie legt nahe, dass die Antwort zum Teil darin liegt, dass Kollagen im falschen Stadium betrachtet wurde – in der Zelle ist es noch nicht der starre Stab.
Das Team beobachtete, wie sich Kollagen zu kleinen Tropfchen sammelte, die verschmolzen, sich trennten und Material mit ihrer Umgebung austauschten – Kennzeichen eines Kondensats, ahnlich der Bildung von Oltropfchen in Wasser.
Wenn bestatigt, konnte das Modell fur Krankheiten relevant sein, bei denen Zellen zu viel Kollagen absondern, darunter Leber-, Lungen- und Hautfibrose sowie Krebsarten, die eine dichte kollagenreiche Matrix nutzen, um sich vor Chemotherapie und dem Immunsystem zu schutzen.
Die Studie wurde am 11. Juni 2026 im Journal of Cell Biology veroffentlicht und vom Ministerio de Ciencia, Innovacion y Universidades (Spanien), der Generalitat de Catalunya und dem Europaischen Forschungsrat finanziert.
