Funktion von Rezeptoren untersuchen

Mehr als ein Drittel aller heute angewendeter Arzneimittel wirkt über G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCRs) auf kranke Zellen und Organe ein. Daher laufen bei praktisch allen Arzneimittelherstellern große Forschungsprogramme zur Entwicklung neuer Arzneimittel, die an diesen Rezeptoren ansetzen.

Die biotechnologische und pharmazeutische Industrie wendet gut etablierte Verfahren an, um vielversprechende Substanzen zu identifizieren und aus ihnen Arzneistoffe zu entwickeln. Alle diese Methoden haben jedoch einen gravierenden Nachteil: Keine kann direkt erfassen, wie die getestete Substanz auf einen Rezeptor wirkt. Die etablierten Testverfahren registrieren nur indirekte Effekte, indem sie nachgeschaltete Prozesse in der Zelle beobachten.

Würzburger Pharmakologen haben jetzt nach einer Mitteilung der Julius-Maximilians-Universität Würzburg eine Methode entwickelt, mit der man einzelnen Rezeptoren direkt bei der Arbeit zuschauen kann: den FRET (Fluoreszenz-Resonanz-Energie-Transfer). Bei dieser mikroskopischen Technik koppeln die Wissenschaftler an den Rezeptor zwei Fluorophore. Diese können durch Laserstrahlung angeregt werden, geben daraufhin Licht ab und tauschen untereinander Energie aus. Sobald ein Wirkstoff an den Rezeptor bindet, verändert dieser seine Raumstruktur, und einzelne Molekülabschnitte verschieben sich gegeneinander. Diese Bewegung machen auch die angekoppelten Fluorophore mit. Sobald sich die Fluorophore aufeinander zu- oder voneinander wegbewegen, ändert sich die Energieübertragung zwischen ihnen und kann gemessen werden.

In der Grundlagenforschung hat dieses Verfahren schon gänzlich neue, auch unerwartete Einsichten gebracht. So hat man beispielsweise herausgefunden, dass sich Rezeptoren paarweise zusammenlagern können und dann als sogenannte Dimere funktionieren.