q&more
Meine Merkliste
my.chemie.de  
Login  

News

Neue Methode könnte Entwicklung neuer Arzneistoffe beschleunigen

Aktivierung von Rezeptoren in kürzester Zeit messen

Hannes Schihada

Mit neuartigen Sensoren lässt sich die Aktivierung oder Inaktivierung von GPCRs mit Hochdurchsatzverfahren messen.

07.09.2018: Hormone und andere Botenstoffe des Körpers aber auch Medikamente entfalten ihre Wirkung an Rezeptoren. „Die Wirkstoffe binden an die Rezeptoren und können deren dreidimensionale Anordnung verändern und so nachgeschaltete Signalwege regulieren“, sagt Hannes Schihada vom Lehrstuhl für Pharmakologie an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU).

Ein Spezialfall sind die G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCR). „An ihnen greifen bereits etwa 30 Prozent aller weltweit zugelassenen Arzneistoffe an“, sagt Schihada, „dennoch wird ihr Potenzial noch nicht voll ausgeschöpft.“ Es war bislang nicht möglich, die Wirkung von Millionen potenzieller Medikamente auf die GPCR-Anordnung innerhalb kürzester Zeit zu testen. „Dadurch wurde die Entdeckung neuartiger Arzneistoffe und die Erforschung noch unbekannter GPCRs ausgebremst“, sagt Dr. Isabella Maiellaro, die das Projekt zusammen mit Professor Martin Lohse betreut.

Nun hat das JMU-Team eine Methode entwickelt, mit der sich sowohl die Aktivität als auch die Wirkstärke von GPCR-Liganden in lebenden Zellen im Hochdurchsatzverfahren ermitteln lässt.

Was die neue Methode leistet

Die Methode heißt BRET (Bioluminescence-Resonance-Energy-Transfer-basiertes Sensordesign). „Sie lässt sich nicht nur auf GPCRs, sondern auf alle möglichen Biomoleküle anwenden“, sagt Schihada.

Dieses universelle Sensordesign erlaubt nun die Erforschung von Rezeptorkonformationsänderungen in lebenden Zellen im Hochdurchsatz-Verfahren. Dadurch können eine Vielzahl von Testverbindungen nun deutlich schneller auf deren pharmakologische Wirkung am Rezeptor und unabhängig von nachgeschalteten Signalwegen charakterisiert werden.

„Das kann zu einem besseren Verständnis unterschiedlicher Wirksamkeiten von Arzneistoffen beitragen und so die Entwicklung neuartiger Therapiekonzepte antreiben“, sagt Hannes Schihada. Die Erforschung neuer Rezeptoren mit dieser Technologie kann zudem die Basis für die Entwicklung neuartiger Arzneistoffe mit verbesserter Wirksamkeit und weniger Nebenwirkungen schaffen.

Außerdem können die Sensoren zu einem besseren Verständnis der sogenannten orphan GPCRs beitragen. Das sind GPCRs, deren Funktion und Liganden noch weitgehend unbekannt sind. „Damit können wir den Grundstein für die Behandlung schwerwiegender und bisher schlecht-behandelbarer Erkrankungen wie Alzheimer oder Multipler Sklerose legen“, sagt der Forscher.

Die Forschung wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. Die Wissenschaftler wollen jetzt ihr Repertoire an hochdurchsatz-geeigneten Sensoren erweitern.

Originalveröffentlichung:
Hannes Schihada, Sylvie Vandenabeele, Ulrike Zabel, Monika Frank, Martin J. Lohse & Isabella Maiellaro; "A universal bioluminescence resonance energy transfer sensor design enables high-sensitivity screening of GPCR activation dynamics"; Nature Communications Biology; 2018

Fakten, Hintergründe, Dossiers

  • Arzneimittelforschung
  • Rezeptoren
  • G-Protein-gekoppelt…
  • Hochdurchsatz-Messungen
  • Arzneimittelentwicklungen
  • Biomoleküle

Mehr über Uni Würzburg

  • News

    Durchbruch in der Stickstoffchemie

    Zwei Moleküle Stickstoff macht über 78 Prozent der Atemluft aus. Er ist das Element, das auf der Erde am häufigsten in seiner reinen Form vorkommt. Der Grund für diese Fülle an elementarem Stickstoff ist die unglaubliche Stabilität des Moleküls N2, das aus zwei Stickstoffatomen besteht. In ... mehr

    Protein BRCA1 als Stress-Coach

    Zwei Proteine sorgen Hand in Hand dafür, dass die Tumorzellen des Neuroblastoms auf Hochtouren wachsen können. Wie sie das bewerkstelligen, zeigt ein Würzburger Forschungsteam in „Nature“. Wer sich schon einmal näher mit den molekularen Grundlagen von Brustkrebs befasst hat, dem dürfte das ... mehr

    Neue Erkenntnisse über Anti-Malaria-Medikamente

    Artemisininin wird aus den Blättern und Blüten des einjährigen Beifußes (Artemisia annua) gewonnen und wird seit Jahrhunderten in der traditionellen chinesischen Medizin verwendet. Die Wirksamkeit wurde von dem chinesischen Forscher Tu Youyou untersucht. Ihre Forschung wurde 2015 mit dem No ... mehr

  • q&more Artikel

    Multinationale Medikamente

    Während in den 90er-Jahren des letzten Jahrhunderts 80 % aller Wirkstoffe und Hilfsstoffe in Europa bzw. in den USA produziert wurden, werden heute nahezu alle Ausgangsstoffe zur Herstellung von Arzneimittel in China und Indien hergestellt. Dies gilt nicht nur für die einzelnen Stoffe, sond ... mehr

    Hightech im Bienenvolk

    Vitale Bienenvölker sind von höchster Relevanz für die Aufrechterhaltung der natürlichen Diversität von Blütenpflanzen und die globale pflanzliche Nahrungsmittelproduktion, die zu 35 % von Insektenbestäubern abhängt, unter denen die Honigbiene (Apis mellifera) die überragende Rolle spielt. ... mehr

  • Autoren

    Prof. Dr. Jürgen Tautz

    Jg. 1949, studierte Biologie, Geographie und Physik an der Universität Konstanz und promovierte dort über ein sinnesökologisches Thema. Nach Arbeiten zur Bioakustik von Insekten, Fischen und Fröschen gründete er 1994 die BEEgroup an der Universität Würzburg, die sich mit Grundlagenforschung ... mehr

    Prof. Dr. Ulrike Holzgrabe

    Ulrike Holzgrabe (Jg. 1956) studierte Chemie und Pharmazie in Marburg und Kiel. Nach Approbation und Promotion folgte die Habilitation für Pharmazeutische Chemie 1989 ­in Kiel. Sie hatte eine Professur in Bonn (1990-1999), lehnte C4-Rufe nach Tübingen und Münster ab und folgte dem Ruf nach ... mehr

  • Videos

    Hightech im Bienenvolk

    mehr

q&more – die Networking-Plattform für exzellente Qualität in Labor und Prozess

q&more verfolgt den Anspruch, aktuelle Forschung und innovative Lösungen sichtbar zu machen und den Wissensaustausch zu unterstützen. Im Fokus des breiten Themenspektrums stehen höchste Qualitätsansprüche in einem hochinnovativen Branchenumfeld. Als moderne Wissensplattform bietet q&more den Akteuren im Markt einzigartige Networking-Möglichkeiten. International renommierte Autoren repräsentieren den aktuellen Wissenstand. Die Originalbeiträge werden attraktiv in einem anspruchsvollen Umfeld präsentiert und deutsch und englisch publiziert. Die Inhalte zeigen neue Konzepte und unkonventionelle Lösungsansätze auf.

> mehr zu q&more

q&more wird unterstützt von:



Ihr Bowser ist nicht aktuell. Microsoft Internet Explorer 6.0 unterstützt einige Funktionen auf Chemie.DE nicht.