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Erneut ist Wissenschaftlern der Charité - Universit?tsmedizin Berlin in Zusammenarbeit mit der Humboldt – Universit?t zu Berlin sowie Universit?ten in Südkorea, London und Toronto ein Durchbruch in der biophysikalischen Grundlagenforschung gelungen. Sie konnten erstmals bei einem wichtigen Informationstr?ger im menschlichen K?rper, dem Rezeptorprotein Rhodopsin, kl?ren, wie ein solches Eiwei? beschaffen sein muss, um ein Lichtsignal aufnehmen zu k?nnen. Die Studie ist in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Nature* ver?ffentlicht.

Rhodopsin geh?rt zu den so genannten G-Protein gekoppelten Rezeptoren. Diese Proteine befinden sich in den Membranen, die jede lebende Zelle umhüllen. Sie verbinden die Zellen mit Signalen aus der Umwelt wie Licht, Düften und Geschmacksstoffen, aber auch mit Signalen aus dem Organismus, wie zum Beispiel Hormonen. Daher sind sie an fast allen physiologischen Vorg?ngen im K?rper und so auch an den meisten Krankheiten beteiligt. Damit ein Rezeptor wie Rhodopsin eine Information aufnehmen kann, muss er das in einem molekularen Informationstr?ger - wie z. B. einem Hormon oder einer lichtempfindlichen ?Antenne“ - codierte Signal aufnehmen. Dies ist nur m?glich, wenn der Rezeptor eine Bindungsstelle ausbildet, in die das Bindungsmolekül (der sog. Ligand) passt. Der Forschungsgruppe ist es zum ersten Mal gelungen, den Lichtrezeptor Rhodopsin in seinem lichtaktivierten Zustand in einer stabilen Form zu halten und die Struktur aufzukl?ren. In diesem sog. Meta-Zustand bindet der Rezeptor das Retinal, einen Abk?mmling des Vitamin A, in einer durch Licht umgewandelten Form. Damit erh?lt man nun Einblick in den Mechanismus der Wechselwirkung zwischen dem Rezeptor und seinem Liganden.

Dies bedeutet einen wesentlichen Fortschritt in der Aufkl?rung der Signalübertragung in die Zelle. ?Man kann aus unserem Beispiel lernen, wie Signalübertragung von einem Liganden in ein Rezeptorprotein überhaupt vor sich gehen kann“, erkl?rt Prof. Hofmann, Stellvertretender Direktor des Instituts für Medizinische Physik und Biophysik der Charité und Mitglied im Zentrum für Biophysik und Bioinformatik der Humboldt-Universit?t. ?Es gibt Grund zu der Annahme, dass die grundlegenden Vorg?nge bei der Ligandenbindung für verschiedene Rezeptoren ?hnlich sind. Natürlich hoffen wir auch, dass man für die Behandlung krankhafter Ver?nderungen der Signalübertragung vom Verst?ndnis der zu Grunde liegenden Strukturen und Mechanismen profitieren wird.“

WEITERE INFORMATIONEN

Prof. Klaus Peter Hofmann
Stellv. Direktor des Instituts für Medizinische Physik und Biophysik
Charité - Universit?tsmedizin Berlin
Telefon: 450 524 111
E-Mail: kph@charite.de