Designer-Werkzeug aus der Molekülküche

26. April 2016
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Der Begriff „Designerdroge“ beschreibt in der Biochemie ein Molekül, das entwickelt wird, um das System aus Wirkstoff und Rezeptor nachzuvollziehen. Nun ist es gelungen, ein präzises System zu entwickeln, das die Beobachtung genau einer Reaktion möglich macht.

Biochemikern der Universität Leipzig ist es gelungen, ein System nachzubauen, in dem nicht nur das Molekül selbst, sondern auch seine Andockstelle in der Zelle entworfen wurde – und zwar so präzise, dass lediglich die eine Wunschreaktion abläuft. Dadurch könnte es möglich werden, die Wirkung von Medikamenten und ihren Nebenwirkungen besser zu verstehen.

Neue Einblicke in Funktionsweise der Zellen

Bevor ein neues Arzneimittel auf den Markt kommt, muss genau verstanden werden, wie es im Körper und in den verschiedenen Geweben wirkt. Das gestaltet sich schwierig, da der Wirkstoff häufig in den verschiedenen Zellen, an verschiedenen Rezeptoren, andockt und dadurch jeweils andere Reaktionen in Gang setzt. Eine Möglichkeit zum Verständnis der Wirkung ist es, dieses System aus Wirkstoff und Andockstelle nachzubauen. Nun ist es gelungen, ein komplettes System aus Wirkstoff und Rezeptor in einer echten Zelle zu entwerfen, das tatsächlich nur einen einzelnen vorgesehenen Reaktionsweg einschlägt. „Dadurch haben wir nun ein wertvolles chemisches Werkzeug, durch das wir präzise eine einzelne Reaktion an der Zellmembran nachverfolgen können, ohne all die anderen Prozesse, die ein einzelnes Molekül sonst auslöst“, sagt Annette Beck-Sickinger von der Universität Leipzig. „Nun werden ganz neue Einblicke in die Funktionsweise der Zelle und vermutlich auch in die Wirkungsweise von Medikamenten möglich“, ergänzt Lizzy Wanka, Doktorandin am Leipziger Biochemie-Institut.

Originalpublikation:

A G Protein-Biased Designer G Protein-Coupled Receptor Useful for Studying the Physiological Relevance of Gq/11-Dependent Signaling Pathways
Jianxin Hu et al.; The Journal of Biological Chemistry, doi: 10.1074/jbc.M115.702282; 2016

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