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Nobelpreis für biochemischen Knöpfchendruck

Allgemein

Nobelpreis für biochemischen Knöpfchendruck
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Robert Lefkowitz und Brian Kobilka erhalten den diesjährigen Nobelpreis für Chemie. Damit folgt die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften weiter ihrer Tradition, bei der Vergabe dieser Auszeichnung abwechselnd unterschiedliche chemische Disziplinen zu berücksichtigen: Nach einem kristallografischen (2011) und einem katalytischen Thema (2010) erhielt nun wieder, wie 2009, ein biochemisch-physiologisches Arbeitsgebiet den Zuschlag. Die beiden US-Amerikaner, die im selben Labor arbeiteten ? Kobilka stieß in den 1980er-Jahren zu Lefkowitz? Forschungsteam an der Duke University in North Carolina ?, teilen sich acht Millionen schwedische Kronen (etwa 930.000 Euro) für ihre ?Studien an G-Protein-gekoppelten Rezeptoren?.

G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (Kürzel: GPCR) sind eine Gruppe bestimmter Andockstellen in der Membran biologischer Zellen. Sie bestehen aus Eiweißmolekülen und sorgen für die Weiterleitung von chemischen Signalen, Licht-, Geruchs- und Geschmacksreizen in das Zellinnere. Mehr als die Hälfte aller Arzneisubstanzen lösen ihre Wirkung über den Kontakt mit GPCR in den Membranen ihrer Zielzellen aus. Auch hormonelle Signale werden im Organismus über den biochemischen ?Knöpfchendruck? auf GPCR in den Zellhüllen vermittelt.

Eine eigentlich aussichtslose Suche

Ende der 1960er-Jahre war den Physiologen und Zellbiologen klar, dass Hormonwirkungen im Körper höchstwahrscheinlich über eine Art von Antennen in den Zelloberflächen weitergegeben werden. Doch wie sollte man diese Signalempfänger identifizieren, oder gar ihre Funktionsweise herausfinden? Im Mikroskopbild sehen Zellhüllen eintönig grau aus. Lefkowitz versuchte 1968 mit radioaktiven Iod-Atomen, die er in Hormonmoleküle eingebaut hatte, sein Glück. Die markierten Moleküle verrieten tatsächlich durch ihre Strahlung die Stellen in den Zellwänden, an denen Rezeptoren saßen. Er schaffte es nach vielen mühsamen Fehlversuchen, sogenannte beta-adrenerge Rezeptoren aus ihren Zellen herauszulösen und den Mechanismus der Signalweitergabe an ihnen zu studieren.

Kobilka schloss sich Jahre später Lefkowitz? Arbeitsgruppe an und wurde gleich mit einer ?Mission impossible? betraut: Er sollte im menschlichen Genom dasjenige Gen aufspüren, das die Bauanleitung für die Produktion des beta-adrenergen Rezeptors enthielt. Davon versprach der Teamchef sich endgültige Klarheit über dessen Funktionsweise. Doch diese Aufgabe glich der sprichwörtlichen Suche nach der Nadel im Heuhaufen. Dass Kobilka dies mit einem gehörigen Schuss Genialität gelang, stellt ihn mit Recht als Mit-Nobelpreisträger an die Seite seines früheren Laborleiters. Was als ?Nebeneffekt? seiner Arbeit noch herauskam: Nicht nur der beta-adrenerge Rezeptor funktioniert über sogenannte G-Proteine in der Zelle ? es gibt eine große Familie von gleichartig arbeitenden Rezeptoren im Körper, nun GPCR getauft.

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Mitteilung auf der offiziellen Web Site des Nobelpreises © wissenschaft.de ? Thorwald Ewe
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