Neuer Angriffspunkt für Therapien

Im Gehirn und im Immunsystem bilden sie wichtige Schaltstellen. Auch bei der Entwicklung von Herz und Blutgefäßen sowie bei weiteren Prozessen spielen sie eine bedeutende Rolle. Im Körper des Menschen gibt es 33 Varianten von ihnen, doch ihre Namen dürften nur einigen Experten bekannt sein. Die Rede ist von den „Adhäsions-G-Protein-gekoppelten Rezeptoren“, kurz Adhäsions-GPCRs genannt.

Diese Proteine sitzen auf der Oberfläche von Zellen, nehmen dort Signale wahr und übertragen sie ins Zellinnere. Wenn sie nicht richtig funktionieren, tritt ihre Bedeutung deutlich zutage. Dann kommt es beispielsweise zum Usher-Syndrom, einer häufigen erblichen Hör- und Sehbehinderung. Oder zu einer Entwicklungsstörung des Gehirns, der „beidseitigen frontoparietalen Polymikrogyrie“. Dabei kräuselt sich die Hirnrinde in unzähligen flachen Windungen; die Betroffenen leiden an Krampfanfällen, Bewegungsstörungen und einer verzögerten geistigen Entwicklung.

Angriffspunkt in Proteinstruktur identifiziert

Erstmals beschreibt nun ein internationales Forschungsteam einen molekularen Mechanismus, mit dem die Adhäsions-GPCRs Signale weiterleiten. Dabei kommt es zu einer „molekularen Umarmung“ von zwei Rezeptorproteinen: Ein Partner empfängt das Signal und reicht es an den anderen weiter, der es schließlich in die Zelle schleust.

In ihrer Publikation im Journal „Cell Reports“ zeigen die Wissenschaftler auch, an welcher molekularen Struktur sich die Rezeptoren berühren. An dieser Stelle könnten die Rezeptoren zukünftig gehemmt oder stimuliert werden, denn sie ist in allen bekannten Adhäsions-GPCRs vorhanden.

„Das ist ein wichtiger Fortschritt, denn bislang war nicht viel darüber bekannt, an welchen Orten die Adhäsions-GPCRs pharmakologisch zugänglich sein könnten“, so Tobias Langenhan vom Physiologischen Institut der Universität Würzburg. Unter seiner Leitung hat das Forschungsteam aus Würzburg, Oxford, Leipzig und Braunschweig die neuen Erkenntnisse erarbeitet. Diese tragen künftig vielleicht dazu bei, Therapien gegen Entzündungen zu verbessern oder die Metastasierung von Krebszellen zu verhindern – denn auch bei diesem Krankheitsprozess sind Adhäsions-GPCRs im Spiel.

Viel versprechende Ziele für Medikamente

Zuversichtlich sind die Wissenschaftler in der Frage, ob sich die Adhäsions-GPCRs am Ende tatsächlich beeinflussen lassen. Denn die Proteine gehören zur Familie der GPCRs, deren Funktion mit Medikamenten exzellent verändert werden kann. „Pharmaka, die an GPCRs wirken, bilden rund 50 Prozent unseres heutigen Medikamentenarsenals in klinischen Therapien“, sagt Langenhan. Bekannte Beispiele aus dieser Arzneigruppe: Beta-Blocker (Bluthochdruck), Anti-Histaminika (Allergien) und Wirkstoffe gegen die Parkinson-Krankheit.

„The GPS motif is a molecular switch for bimodal activities of Adhesion class G protein-coupled receptors”, Simone Prömel, Marie Frickenhaus, Samantha Hughes, Lamia Mestek, David Staunton, Alison Woollard, Ioannis Vakonakis, Torsten Schöneberg, Ralf Schnabel, Andreas P. Russ, Tobias Langenhan, Cell Reports Vol. 2, Issue 2, Seiten 321-331, 30. August 2012, DOI: 10.1016/j.celrep.2012.06.015

Kontakt

Dr. Tobias Langenhan, Physiologisches Institut der Universität Würzburg, T (0931) 31-88681, tobias.langenhan@uni-wuerzburg.de