Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Feinsteuerung von Rezeptoren gelungen

14.09.2012
Viele Medikamente gegen Herzschwäche, Bluthochdruck und andere Krankheiten wirken, weil sie die Funktion von Rezeptoren verändern. Wissenschaftler aus Würzburg, Bonn und Mailand haben jetzt neue Wirkstoffe designt, mit denen sich Rezeptoren in bislang nicht gekannter Weise feinsteuern lassen.
Beta-Blocker sind Medikamente gegen Bluthochdruck. Sie setzen sich im Organismus an speziellen Rezeptoren fest, die sonst für das „Stresshormon“ Adrenalin bestimmt sind. Durch die Blockade dieser Empfängermoleküle kann Adrenalin seine Wirkung nicht mehr entfalten, der Blutdruck sinkt.

Alle Körperzellen tragen an ihrer Oberfläche eine Vielzahl solcher Rezeptoren. Sie nehmen damit Nachrichten aus der Umgebung auf und passen die Zellfunktionen entsprechend an. Eine große Gruppe unter den Rezeptoren sind die so genannten G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCR). Mit ihnen werden Reize aus der Außen- und der Innenwelt verarbeitet, beispielsweise Geruch und Geschmack oder Nerven- und Hormonimpulse.

Unerwünscht: Ein Wirkstoff löst viele Signale aus

„Viele unserer Medikamente verändern die Funktion jeweils eines ganz bestimmten GPCR“, sagt Pharmazieprofessorin Ulrike Holzgrabe von der Universität Würzburg. Dabei werden die Rezeptoren entweder aus- oder eingeschaltet. Doch bei den GPCR bedeute das „Einschalten“ sehr oft, dass im Zellinneren gleich mehrere Signale mit verschiedenen Bedeutungen in Gang gesetzt werden. Das kann zu unerwünschten Nebenwirkungen führen.

Auf diesem Feld ist einem Forschungsteam aus Würzburg, Bonn und Madrid jetzt eine Premiere gelungen: Es hat in der Proteinstruktur eines GPCR einen Bereich identifiziert, der sich als Signal-Weiche nutzen lässt. Über diesen Fortschritt berichtet das renommierte Fachmagazin „Nature Communications“.

Innovativ: Zielgenau agierende Wirkstoffe

Was den Wissenschaftlern gelungen ist: Mit speziell konstruierten Wirkstoffen können sie einen GPCR, den so genannten muskarinischen Rezeptor, an einer Stelle einschalten und dem dadurch ausgelösten Signal an einer anderen Stelle gleichzeitig eine bestimmte Richtung geben. Das Einschalten löst dann also nicht viele verschiedene Signale aus, sondern nur ein einziges – das jeweils gewünschte.

„Über solche Weichen in der Proteinstruktur verfügen viele Mitglieder der GPCR-Familie, so dass auch andere Rezeptoren auf die neuartige Weise steuerbar sein sollten“, so Holzgrabe. Damit bestehe die Aussicht auf innovative Arzneistoffe, die gezielter in Zellfunktionen eingreifen und dadurch auch besser wirksam und verträglich sind. Als nächstes wollen die Forscher weitere Wirkstoffe designen, um noch mehr über die Signalweiterleitung an GPCR zu erfahren.

“The allosteric vestibule of a seven transmembrane helical receptor controls G-protein coupling”, Andreas Bock, Nicole Merten, Ramona Schrage, Clelia Dallanoce, Julia Bätz, Jessica Klöckner, Jens Schmitz, Carlo Matera, Katharina Simon, Anna Kebig, Lucas Peters, Anke Müller, Jasmin Schrobang-Ley, Christian Tränkle, Carsten Hoffmann, Marco De Amici, Ulrike Holzgrabe, Evi Kostenis & Klaus Mohr, Nature Communications 3, 4. September 2012, DOI 10.1038/ncomms2028

Kontakt

Prof. Dr. Ulrike Holzgrabe, Lehrstuhl für Pharmazeutische und Medizinische Chemie, Universität Würzburg, T (0931)85461, holzgrab@pharmazie.uni-wuerzburg.de

Robert Emmerich | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Bakterien aus dem Blut «ziehen»
07.12.2016 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

nachricht HIV: Spur führt ins Recycling-System der Zelle
07.12.2016 | Forschungszentrum Jülich

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Das Universum enthält weniger Materie als gedacht

07.12.2016 | Physik Astronomie

Partnerschaft auf Abstand: tiefgekühlte Helium-Moleküle

07.12.2016 | Physik Astronomie

Bakterien aus dem Blut «ziehen»

07.12.2016 | Biowissenschaften Chemie