Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Spiegelbilder in der Tasche

29.10.2009
Gleichzeitige Bindung beider Enantiomere eines Wirkstoffs an ein Enzym

In die Bindetaschen von Enzymen passen ihre natürlichen Bindungspartner genau hinein; auch viele pharmakologische Wirkstoffe binden dank ihrer passenden Form und nicht nur ihrer chemischen Eigenschaften.

So wie der linke Handschuh nicht auf die rechte Hand passt, passt normalerweise das zu einem bindenden Molekül spiegelbildliche nicht in die Enzym-Bindetasche. Moleküle, die sich zueinander verhalten wie Bild und Spiegelbild, bezeichnet man als Enantiomere. Rolf Breinbauer, Wulf Blankenfeldt und Matthias Mentel vom Max-Planck-Institut für Molekulare Physiologie in Dortmund, der Universität Leipzig und der TU Graz (Österreich) berichten in der Zeitschrift Angewandte Chemie nun über eine bisher unbekannte Bindungsvariante: Erstmals haben sie einen Wirkstoff entdeckt, bei dem beide Enantiomere gleichzeitig in einer Enzym-Tasche andocken können.

In den meisten Fällen wirkt nur ein Enantiomer eines Pharmakons, das andere ist meist überflüssiger Ballast. Zuweilen kann das Spiegelbild-Molekül jedoch die Wirkung des Pharmakons stören, gar gegensätzliche Effekte erzielen oder andere unerwünschte Nebenwirkungen auslösen. In Einzelfällen können diese sehr gefährlich ausfallen, wie man seit dem Contergan-Skandal schmerzlich erkennen musste: Während das eine Enantiomer als gut verträgliches, wirksames Schlaf- und Beruhigungsmittel wirkt, führt sein Spiegelbild zu schwersten Missbildungen bei den ungeborenen Kindern schwangerer Patientinnen.

Konsequenterweise verlangen gesetzliche Vorschriften heute, dass nur enantiomerenreine Medikamente auf den Markt gebracht werden dürfen. In den Screenings der Arzneimittelforschung werden zunächst Mischungen der beiden Spiegelbilder untersucht. Anschließend werden die Bindungseigenschaften beider Formen an das Zielprotein untersucht, um zu sehen, welche der beiden Formen die wirksame ist. Diese Experimente haben bisher zu der Erkenntnis geführt, dass jeweils nur ein einziges Enantiomer in der Bindetasche andockt. In seltenen Fällen wurde zudem beobachtet, dass beide Enantiomere jeweils einzeln in der Bindetasche binden können, niemals aber zur gleichen Zeit. Bei der Forschung an einem Enzym aus dem Phenazin-Biosyntheseweg eines Bakteriums entdeckten die Wissenschaftler ganz überraschend einen völlig anderes Verhalten von Enantiomeren: In der Bindetasche des Enzyms waren beide Enantiomere eines getesteten Hemmstoffs gleichzeitig gebunden.

Die Entdeckung könnte interessante neue Perspektiven für die Pharmaforschung eröffnen, etwa bei fragmentbasierten Ansätzen. Dabei werden zunächst kleine, bioaktive Molekülfragmente gesucht, die dann durch Kombination mit weiteren Fragmenten zu effektiven Wirkstoffen ausgebaut werden.

Angewandte Chemie: Presseinfo 44/2009

Autor: Rolf Breinbauer, Technische Universität Graz (Austria), https://online.tu-graz.ac.at/tug_online/visitenkarte.show_vcard?cperson_nr=61928

Angewandte Chemie, doi: 10.1002/ange.200902997

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69495 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Krebsdiagnostik: Pinkeln statt Piksen?
25.05.2018 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Kugelmühlen statt Lösungsmittel: Nanographene mit Mechanochemie
25.05.2018 | Technische Universität Dresden

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: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Berufsausbildung mit Zukunft

25.05.2018 | Unternehmensmeldung

Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt

25.05.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

25.05.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics