12.07.2013 (fjh)
Kleine Moleküle verschließen Zell-Poren wirkungsvoll, wenn sie an zwei Stellen der Proteine anhaften, aus denen die Poren aufgebaut sind. Das hat ein Team von Forschern unter Marburger Leitung herausgefunden. Die Wissenschaftler um Prof. Dr. Niels Decher, Stefanie Marzian und Dr. Susanne Rinné von der Philipps-Universität berichten über ihre Ergebnisse in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins "Nature Chemical Biology“.
Zellen sind von Membranen umhüllt, die als Schutz dienen und den Austausch mit anderen Zellen oder der Umwelt vermitteln. Die Zellmembran enthält dafür Ionenkanäle, durch die Partikel nach innen oder außen gelangen, sofern ihre Art, Größe und elektrische Ladung das zulassen. Dieser Stoffaustausch ist strikt reguliert.
"Blockiert man Ionenkanäle mit speziellen Wirkstoffen, so lassen sich Krankheiten wie Herzrhythmusstörungen, Multiple Sklerose oder Parkinson behandeln“, erklärte Decher. Der Physiologe hat die Studie geleitet. die medizinische Forschung arbeite deshalb daran, solche Pharmaka zu entwickeln.
Soweit bisher bekannt ist, verstopfen derartige Wirkstoffe das Innere der Ionenkanal-Pore. Sie ist die zentrale Öffnung des Kanals. Obwohl es eine Vielzahl an Ionenkanälen gibt, ist diese Pore bei ihnen allen nahezu identisch aufgebaut.
"Bisher galt es als fast unmöglich, bestimmte Ionenkanäle selektiv zu blockieren“, erläuterte
Decher den Ausgangspunkt der Studie. Die Wissenschaftler haben nun eine neue Bindungsstelle für den Wirkstoff "Psora-4" ausgemacht. Dabei handelt es sich um einen bekannten Hemmstoff von Kaliumkanälen.
Seine Moleküle besetzen ebenfalls einen Abschnitt der Kanalpore, der sich bei allen Ionenkanälen ähnelt. Wie die Forscher entdeckten, haftet Psora-4 aber zusätzlich an einer Seitentasche außerhalb der Kanalpore. Diese Kontaktstelle unterscheidet sich bei verschiedenen Typen von Ionenkanälen.
"Der bislang unbekannte Mechanismus eröffnet unerwartete und vielversprechende Möglichkeiten, Medikamente zu entwickeln, die spezifischer wirken und daher weniger unerwünschte Nebenwirkungen haben als bisherige Arzneimittel“, hob Decher hervor. Die Untersuchungen der Autoren wurden im Rahmen der überregionalen Forschergruppe "FOR 1086" der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) durchgeführt, die dem Thema "K2P-Kanäle – vom Molekül zur Physiologie und Pathophysiologie“ gewidmet ist. Neben Dechers Arbeitsgruppe am Institut für Physiologie und Pathophysiologie der Philipps-Universität haben sich an der Studie die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Thomas Baukrowitz von der Christian-Albrechts-Universität zu
Kiel sowie weitere europäische und US-amerikanische Wissenschaftler beteiligt.
pm: Philipps-Universität Marburg
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