So, 21. Oktober 2018

Rezeptorforschung

10.10.2012 11:56

Chemie-Nobelpreis geht an zwei US-Zellforscher

Der Nobelpreis für Chemie 2012 geht an die beiden US-Zellforscher Robert J. Lefkowitz (links) und Brian K. Kobilka (rechts). Sie werden für ihre Studien über G-Protein-gekoppelte Rezeptoren, die eine wichtige Rolle in der Zellkommunikation spielen, ausgezeichnet. Das hat die Königlich-Schwedischen Akademie der Wissenschaften am Mittwoch in Stockholm bekannt gegeben.

Lange Zeit war es ein Rätsel, wie Zellen ihre Umwelt wahrnehmen und sich anpassen können. Die Wissenschaftler vermuteten zwar, dass es an der Zelloberfläche eine Art Empfangsstation etwa für Hormone gibt. Wie diese Rezeptoren - für das Nobelpreis-Komitee "schwer fassbare Rätsel" - tatsächlich aussehen und wie sie arbeiten, blieb im Großteil des 20. Jahrhunderts allerdings unklar. Den beiden diesjährigen Nobelpreisträgern Robert Lefkowitz und Brian Kobilka gelang es, das Innenleben einer wichtigen Familie von solchen Rezeptoren, den G-Protein-gekoppelte Rezeptoren, zu entschlüsseln, begründete das Nobelpreis-Komitee seine Entscheidung.

Es gibt knapp 1.000 Rezeptoren mit unterschiedlichen Funktionen in menschlichen Zellen, die verschiedene G-Proteine als Schalter verwenden. Man nennt sie "G-Protein gekoppelte Rezeptoren". Sie verarbeiten zum Beispiel Reize wie Licht, Geschmack oder Geruch und reagieren auf Wachstumsfaktoren und Hormone wie Adrenalin, Histamin, Dopamin und Serotonin.

Defekte Rezeptoren Auslöser von Krankheiten
Auch Mediziner knipsen gerne an diesen Schaltern: Laut Nobelpreis-Komitee entfaltet etwa die Hälfte aller Medikamente ihre Wirkung durch G-Protein-gekoppelte Rezeptoren. Funktionieren die Schaltkreise von G-Proteinen nicht einwandfrei, können Krankheiten oder Behinderungen wie Diabetes, Blindheit, Allergien, Depressionen, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und verschiedene Tumore entstehen.

Bereits 1968 begann Lefkowitz Zell-Rezeptoren zu untersuchen und nutzte dafür Radioaktivität. Er befestigte dazu ein Jod-Isotop an verschiedenen Hormonen und konnte so mehrere Rezeptoren entschlüsseln, darunter jenen für Adrenalin ("ß-Adrenozeptor"). Die Wissenschaftler konnten den Rezeptor aus der Zellwand extrahieren und damit erste Hinweise über dessen Funktion erhalten.

Rezeptor-Fund war "echtes Heureka-Erlebnis"
In den 1980er-Jahren gelang es dem in der Forschungsgruppe von Lefkowitz arbeitenden Kobilka, das Gen für den "ß-Adrenozeptor" zu identifizieren. Bei der Analyse des Gens zeigte sich, dass der Rezeptor sehr ähnlich zu einem im Auge ist, der auf Lichtreize reagiert. Die Wissenschaftler realisierten damit, dass es eine ganze Familie von Rezeptoren gibt, die ähnlich aussehen und auf gleiche Art und Weise funktionieren. Lefkowitz beschrieb dies später als "echtes Heureka-Erlebnis".

Robert J. Lefkowitz, geboren am 15. April 1943 in New York City, hat 1966 an der Columbia University in New York promoviert. Er ist Professor für Biochemie am Duke University Medical Center in Durham (US-Bundesstaat North Carolina) und arbeitet auch am Howard Hughes Medical Institute.

Brian K. Kobilka (Jahrgang 1955) wurde 1981 von der Yale University School of Medicine promoviert. Er ist Professor für Medizin und Professor für Molekulare and Zelluläre Physiologie an der Stanford University School of Medicine (US-Bundesstaat Kalifornien).

Die Auszeichnung ist heuer mit acht Millionen schwedischen Kronen (rund 920.000 Euro) dotiert, um 20 Prozent weniger als noch im vergangenen Jahr. Der Preis wird am 10. Dezember, dem Todestag des 1896 gestorbenen Preisstifters Alfred Nobel, verliehen.

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