Chemie-Nobelpreis für Zellsensoren
Den diesjährigen Nobelpreis für Chemie erhalten die US-Forscher Robert J. Lefkowitz und Brian Kobilka. Sie werden für die Entdeckung einer Rezeptorfamilie ausgezeichnet, die zum wichtigsten Ziel der Medikamentenentwicklung geworden sind.
- Veronika Szentpetery
Wir Menschen nehmen unsere Umwelt mit Hilfe von Sinnesorganen wahr. Dass auch Zellen etwas ähnliches haben müssen, mit denen sie Umweltreize erkennen, haben Wissenschaftler schon lange geahnt. So war etwa bekannt, dass Hormone wie Adrenalin, das den Blutdruck steigert und das Herz schneller schlagen lässt, für diese Wirkungen nicht in die Zellen eindringt. Es musste also Andockstellen geben, doch die wurden erst im letzten Drittel des 20. Jahrhunderts von Robert Lefkowitz (Howard Hughes Medical Institute) und Brian Kobilka (Stanford University School of Medicine) entdeckt.
Der US-Forscher Robert J. Lefkowitz begann 1968 mit Hilfe von radioaktiv markierten Hormonen, diesen Zellrezeptoren nachzuspüren. Mit dieser Methode entdeckte er unter anderem den Adrenalin-Rezeptor. Seinem Team gelang es zudem, das Sensormolekül aus der Zellmembran herauszulösen und aufzuklären, wie es arbeitet. Den nächsten großen Meilenstein erreichte das Team in den 1980-er Jahren, als der neue Mitarbeiter Brian Kobilka das Gen des Adrenalin-Rezeptors entdeckte. Dessen DNA-Bauplan, so stellte der Wissenschaftler verwundert fest, ähnelte stark dem eines Rezeptors von lichtempfindlichen Zellen im Auge.
Lefkowitz und Kobilka fanden heraus, dass beide Zellrezeptoren Mitglieder einer großen Molekülfamilie waren, die trotz eines ähnlichen Bauplans gänzlich verschiedene Aufgaben haben. In Fachkreisen sind sie heute unter dem kryptisch klingenden Namen "G-Protein gekoppelte Rezeptoren" oder kurz GPCR bekannt. Sie heißen so, weil sie innerhalb der Zellen eine Reaktionskaskade auslösen, an dessen Anfang stets das sogenannte G-Protein mit diversen Partnermolekülen steht. Die in der Zellmembran sitzenden Rezeptoren kann man sich dabei wie eine Telefonschaltzentrale vorstellen: Je nachdem wer draußen anruft, lösen sie drinnen unterschiedliche Reaktionen aus. Heute hat mehr als die Hälfte aller Medikamente diese Rezeptormoleküle zum Ziel.
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(vsz)
