Für die Wissenschaft. Für Berlin.

Kaan Atak

Mit seiner Forschung trägt der türkische Physiker Kaan Atak dazu bei, ein Rätsel unseres Körpers zu lösen. In der Nachwuchsgruppe “Struktur und Dynamik funktionaler Materialien in Lösung“ von Physikprofessor Emad Flear Aziz (FU Berlin) hat er Metalloproteine untersucht. Die Makromoleküle haben ein sogenanntes aktives Zentrum mit faszinierenden Eigenschaften, wodurch sie bei vielen Prozessen im menschlichen Körper als Katalysator wirken können. Kaan Atak hat daran gearbeitet mit Röntgenstrahlung die Struktur des aktiven Zentrums von Metalloproteinen zu entdecken. 

 

 

Den Tanz der Moleküle verstehen

Wenn wir ein Problem im Innern unseres Körpers haben, machen Ärzte Röntgenaufnahmen, um ihm auf die Spur zu kommen. Ich nutze die Röntgenspektroskopie, um in den Mikrokosmos zu schauen und zu beobachten, wie Moleküle und Atome interagieren. Unsere Geräte ermöglichen es uns, Dinge zu sehen, die sonst im Verborgenen bleiben würden. Dieser Blick auf mikroskopische Prozesse ist notwendig, um die Ursachen unterschiedlicher Phänomene zu erkennen – nur so können wir zum Beispiel verstehen, warum Viren uns krank machen.


Es ist so, als würde man das Treiben in einem Tanzsaal beobachten. Tanzpartner kommen zusammen, reagieren auf Signale, geben ihre Zu- oder Abneigung zu erkennen. Auch Moleküle und Atome vollführen eine Art Tanzbewegung. Sie gehen Verbindungen ein und verständigen sich über Elektronen. Ihre elektronische Struktur ist entscheidend für die Dynamik zwischen ihnen. Wir beschießen die Moleküle, die wir untersuchen, mit Röntgenstrahlen aus der Synchrotronquelle BESSY II in Adlershof bei Berlin. Die Röntgenstrahlen, die sie zurücksenden, zeichnen wir auf und erhalten so wichtige Informationen über ihre elektronische Struktur.

Im Moment untersuche ich eine bestimmte Gruppe von Biomolekülen, sogenannte Porphyrine, vor allem ein Häm-Molekül, das ein Eisen-Atom enthält. Das Eisen bindet kleinere Moleküle wie Wasser, Sauerstoff und Kohlendioxid. Wie das genau geschieht, interessiert uns, weil es uns hilft, die Funktion von Hämoglobin besser zu verstehen, ein wesentlich größeres Molekül, das den Sauerstofftransport in unsere Zellen gewährleistet.

Unsere Untersuchungen zielen darauf, die grundlegenden Eigenschaften und elektronischen Strukturen unterschiedlicher Materialien zu verstehen. Doch sie können auch konkret dabei helfen, effizientere Moleküle zu „bauen“, die zum Beispiel für eine effektivere Verteilung von Medikamenten im Blut sorgen können.

Ich bin schon immer ein sehr neugieriger Mensch gewesen. Als Kind habe ich mein Spielzeug zerlegt, um herauszufinden, wie es funktioniert. Ich wusste schon früh, dass ich in die Wissenschaft wollte, um die Welt besser zu verstehen, in der wir leben. Das ist noch heute so. Ich interessiere mich für alles Mögliche, insbesondere auch für Psychologie und Geschichte. Aber am faszinierendsten finde ich die Physik. Physiker sind für mich so etwas wie die Orakel unserer Zeit. Wir sind auf der Suche nach den Gesetzen des Universums. Und haben wir die erst einmal verstanden, können wir die Zukunft voraussagen. Für mich ist das wie Magie.

Video: Mirco Lomoth