Zusammen mit den Kollegen aus Shanghai, Brüssel, Kanada und den USA, die Forscher der Universität Bonn entdeckten, der Mechanismus für die Bindung eines wichtigen Schmerz-rezeptor. Die Ergebnisse ermöglichen die Entwicklung von neuen Wirkstoffen. Die Opioide, die heute zur Behandlung von starken Schmerzen kann süchtig machen und manchmal lebensbedrohliche Nebenwirkungen. Die Ergebnisse dieser neuen Forschung veröffentlicht in der renommierten Fachzeitschrift“ Science Advances.
Opioide gehören zu den wirksamsten Schmerzmittel, die heute verfügbar sind. Dazu gehören zum Beispiel Morphin oder Oxycodon, die verschrieben wurde sehr nachlässig in den USA, mit schwerwiegenden Folgen: Hunderttausende von Patienten süchtig werden; viele von Ihnen sind später landete auf Drogen wie heroin oder fentanyl.
Oxycodon bindet an sogenannte opioid-Rezeptoren im Körper. Es gibt drei verschiedene Arten: MOP, DOP und KOP. Die Schmerzmittel die es gibt bisher vor allem aktivieren Sie die MOP (auch als μ-opioid-rezeptor). Jedoch, anregende MOP kann nicht nur süchtig machen, es kann auch zu lebensbedrohlichen Nebenwirkungen. Die meisten schweren ist, Atemlähmung, weshalb die häufigste Ursache von Tod nach heroin Nutzung ist Atemstillstand.
„Drogen, die selektiv binden, um die DOP-rezeptor wahrscheinlich nicht haben diese dramatischen Nebenwirkungen werden“, hofft Prof. Dr. Christa Müller vom Pharmazeutischen Institut der Universität Bonn. Die Betonung liegt auf „selektiv“: Die opioid-Rezeptoren sind so ähnlich, dass viele Drogen, aktivieren Sie alle drei Formen. In Ordnung, Stoffe zu finden, nur das dock, um das DOP-rezeptor, ist es daher notwendig, genau zu wissen, was passiert, während des bindevorgangs.
Räumliche Struktur sichtbar gemacht hinab auf die Atomare Ebene
Die aktuelle Studie kann nun diese Frage beantworten. „Wir haben aktiviert die DOP-rezeptor mit zwei unterschiedlichen Molekülen, die gereinigte Komplex ist und erläutert seine Struktur mit X-Strahlen“, erklärt Tobias Claff, die durchgeführt die Mehrheit der Experimente. Für diesen Zweck, der Komplex von rezeptor und Wirkstoff verwandelt sich in einen kristallinen Zustand. Das Gitter lenkt die X-ray Licht in charakteristischer Weise. Die Intensitätsverteilung der gebeugten Strahlung kann daher benutzt werden, um Rückschlüsse auf die räumliche Struktur des Komplexes, bis hin zu der Anordnung jedes einzelnen atoms.
„Dieses aktiviert uns, zu zeigen, welche Teile des Rezeptors verantwortlich sind für die Bindung der Medikamente“, sagt Claff. „Dieses wissen sollte nun ermöglichen die Entwicklung zielgerichteter neuer Substanzen, die nur aktivieren, DOP.“ Es besteht großes Interesse an solchen Medikamenten, nicht zuletzt, weil, im Gegensatz zu seinem MOP Pendant, der DOP-rezeptor ist nicht in Erster Linie wirksam gegen akute Schmerzen, aber gegen chronische Schmerzen. Dies ist derzeit sehr schwierig zu behandeln.
X-ray crystallography, ist nicht eine neue Technik. Allerdings ist die Struktur der G-protein-gekoppelten-Rezeptoren (einschließlich opioid-Rezeptoren) konnte nicht aufgelöst werden, bis vor kurzem. Diese Membranproteine befinden sich im Dünn -, Fett-wie Membran umgibt, dass der Inhalt der Zelle wie eine Art Tasche. Ihr Fett Löslichkeit bedeutet, dass Sie stabilisiert werden, unter großen Anstrengungen während der Kristallisation. Sonst werden Sie zu denaturieren und ändern Ihre räumliche Struktur als Ergebnis. „Es gibt nur wenige Labore in der Welt, die in der Lage sind, mit diesen Problemen umzugehen“, betont Christa Müller.
An der Universität Bonn, angehenden Apothekern die Möglichkeit ins Ausland zu gehen während Ihrer master-oder Staatsexamen-Programm. Das Institut verfügt über ein breites Netzwerk von Kooperationspartnern—eine Tatsache, die regelmäßig sehr positiv bewertet, die in das CHE-Hochschulranking. Tobias Claff hat diese Gelegenheit genutzt: „ich habe ein Jahr meines Masterstudiums an der Adam-Institut der ShanghaiTech Universität“, erklärt er. „In den letzten Jahren, die Strukturanalyse von Membranproteinen wurde entscheidend erweitert es.“ Claff gelernt, die komplexe Methode in Shanghai—ein know-how, dass nun auch die Vorteile seiner Heimat-Universität, die er inzwischen zurückgegeben.