Der Chemie-Nobelprei geht in diesem Jahr an die Amerikaner Robert Lefkowitz und Brian Kobilka. Sie erhalten diese Auszeichnung für die Erforschung der Wechselwirkungen von Milliarden von Körperzellen. Jede Zelle hat winzige G-Protein-gekoppelte Rezeptoren , mit der sie ihre Umgebung erfassen kann. Diese erlauben es dem Körper, sich an neue Situationen anzupassen.

Für  lange Zeit war es ein Rätsel, wie Zellen ihre Umwelt wahrnehmen. Wissenschaftler wussten, dass Hormone wie Adrenalin starke Auswirkungen hatten: Erhöhung des Blutdrucks und der Herzfrequenz. Sie vermuteten, dass die Zelloberfläche eine Art Rezeptor für Hormone enthält. Aber woraus diese Rezeptoren tatsächlich bestehen und wie sie arbeiten blieb lange Zeit unklar.

Lefkowitz nutzte seit 1968 Radioaktivität, um Zellen-Rezeptoren zu verfolgen. Er koppelte ein Jod-Isotop an verschiedener Hormone, und dank der Strahlung gelang es ihm, mehrere Rezeptoren entdecken, darunter den Rezeptor für Adrenalin. Sein Team extrahierte den Rezeptor aus seinem Versteck in der Zellwand und gewann so Erkenntnisse dafür, wie er funktioniert.

Das Team machte den nächsten großen Schritt in den 1980er Jahren. Der neu eingestellte Kobilka nahm die Herausforderung an, das Gen zu isolieren, das für die β-Adrenozeptoren des menschlichen Genoms zuständig ist. Als die Forscher das Gen analysierten, entdeckten sie, dass der Rezeptor ähnlich demjenigen war, der im Auge für den Empfang des Lichtes zuständig ist. Sie erkannten, dass es eine ganze Familie von Rezeptoren gibt, die ähnlich aussahen und funktionierten.

Heute wird diese Familie als G-Protein-gekoppelte Rezeptoren bezeichnet. Es gibt etwa tausend Gene für solche Rezeptoren, beispielsweise für Licht, Geschmack, Geruch, Adrenalin, Histamin, Dopamin und Serotonin. Etwa die Hälfte aller Medikamente entfalten ihre Wirkung durch G-Protein-gekoppelten Rezeptoren.

Die Studien von Lefkowitz und Kobilka sind entscheidend für das Verständnis der Funktion der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren. Darüber hinaus erreicht Kobilka im Jahr 2011 einen anderen Durchbruch, er und sein Forschungsteam erfassten ein Bild des β-Adrenozeptors genau in dem Moment, dass er durch ein Hormon aktiviert ist und ein Signal in die Zelle sendet.
Dieses Bild ist ein molekulares Meisterwerk - das Ergebnis jahrzehntelanger Forschung.


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http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2012/press.html

Quelle: Nobelprize.org  (10/2012)