Die Steuerung des Blutzuckerspiegels geht an einer entscheidenden Schaltstelle langsamer vor sich als vergleichbare hormonelle Vorg\u00e4nge. Das ergibt sich aus der Struktur und Funktion des Rezeptors, der auf die Aussch\u00fcttung des Hormons „Glucagon“ reagiert.
\nEr \u00fcbersetzt diese in eine zellul\u00e4re Antwort, die zu einem Anstieg des Blutzuckerspiegels f\u00fchrt, aber mit Verz\u00f6gerung. Ein internationales Forschungsteam um den Marburger Biologen Dr. Daniel Hilger hat den Rezeptor genau unter die Lupe genommen; es berichtet im Wissenschaftsmagazin „Science“ \u00fcber seine Ergebnisse.
\nDas Hormon „Glucagon“ steuert den Blutzuckerspiegel, der krankhaftes \u00dcbergewicht und Diabetes beeinflusst. Sch\u00fcttet die Bauchspeicheldr\u00fcse das Hormon aus, so f\u00fchrt das \u00fcber eine komplizierte Abfolge molekularer Wechselwirkungen dazu, dass Zucker freigesetzt wird. Zu Beginn steht dabei die Kopplung von Glucagon an seinen Rezeptor, der in der Zellmembran verankert ist.
\n„Wegen seiner grundlegenden Rolle beim Glukose-Stoffwechsel bietet sich der Rezeptor als Ziel f\u00fcr die Behandlung von Patienten an, die an Diabetes oder krankhaftem \u00dcbergewicht leiden“, erkl\u00e4rte Hilger, der ma\u00dfgeblich an der Forschungsarbeit mitgewirkt hat. Sobald Glucagon auf der Zelloberfl\u00e4che an den Rezeptor koppelt, st\u00f6\u00dft er im Zellinneren eine Kaskade von Reaktionen an, die schlie\u00dflich eine erh\u00f6hte Zuckerabgabe ins Blut zur Folge hat.
\nDas kettenf\u00f6rmige Rezeptormolek\u00fcl ist in eine Vielzahl von Schlaufen gelegt, die den Rezeptor in der Zellmembran verankern. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Hilger kl\u00e4rten die Struktur des Rezeptors mittels Kryo-Elektronenmikroskopie auf, bei der die Molek\u00fcle stark gek\u00fchlt werden. „Wir haben ein k\u00fcnstliches Glucagonmolek\u00fcl mit verbesserter L\u00f6slichkeit hergestellt, das wir in Komplex mit dem Rezeptor untersuchten“, berichtete Hilger, der diese Forschungsarbeiten noch in seiner Zeit an der Stanford Universit\u00e4t in den Vereinigten Staaten von Amerika (USA) durchf\u00fchrte.
\nEine der Molek\u00fclschlaufen enth\u00e4lt eine ausgepr\u00e4gte Bruchstelle; sie kommt bei verwandten Rezeptoren f\u00fcr andere Botenstoffe nicht vor. Dieser Unterschied bleibt nicht ohne Folgen: Dadurch verlangsamt sich offenbar die Aktivierung der Proteine, die im Zellinneren nachgeschaltet sind.
\n„Das Glucagon-Hormon hat eine starke Tendenz, an den Rezeptor zu koppeln und dort zu verbleiben“, erl\u00e4uterte der Biologe. Das k\u00f6nnte dazu f\u00fchren, dass der Blutzuckerspiegel immer weiter steigt. „Wir vermuten, dass durch die erschwerte Aktivierung der nachgeschalteten Signalproteine eine bessere Kontrolle des Blutzuckerspiegel-Anstiegs erm\u00f6glicht wird.“
\nDie Gruppe analysierte auch noch weitere Proteine derselben Rezeptorfamilie. „Die Ergebnisse legen nahe, dass die beobachteten Unterschiede sich f\u00fcr die gesamte Klasse verwandter Rezeptoren verallgemeinern lassen“, berichtete Hilger. Wenn man Wirkstoffe finde, die die Bruchstelle stabilisieren, so k\u00f6nne das ganz neue M\u00f6glichkeiten f\u00fcr Therapien zum Beispiel bei Diabetes und krankhaftem \u00dcbergewicht er\u00f6ffnen, vermutet der Gruppenleiter.
\nDer Biologe Hilger leitet eine Forschungsgruppe am Fachbereich Pharmazie der Philipps-Universit\u00e4t. Die Ver\u00f6ffentlichung entstand noch im Labor des Chemie-Nobelpreistr\u00e4gers Professor Dr. Brian Kobilka an der Stanford Universit\u00e4t. Neben Hilger beteiligten sich weitere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Stanford Universit\u00e4t sowie anderer Forschungsinstitutionen aus den USA, D\u00e4nemark und Japan an der Studie. Der Deutsche Akademische Austauschdienst (DAAD) und eine Reihe von F\u00f6rderorganisationen haben die Forschungsarbeit unterst\u00fctzt.<\/p>\n
* pm: Philipps-Universit\u00e4t Marburg<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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