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Rezeptorklassen - eine Einleitung

Historisches

Anfang des 20. Jahrhunderts entwickelten Paul Ehrlich und John Langley die Idee, dass die chemische Signalübertragung zwischen den Zellen über rezeptive Stellen auf der Zelloberfläche abläuft. Es dauerte fast bis zum Ende des Jahrhunderts, bis die erste Aminosäure-Sequenz eines Rezeptors (des nicotinischen Acetylcholin-Rezeptors) ermittelt wurde. In der Zeit dazwischen lernten Pharmakologen, Physiologen und Biochemiker zwar mehr und mehr über die verschiedenen Rezeptortypen und ihre Affinität und Selektivität für unterschiedliche Verbindungen, aber über die zugrunde liegenden Moleküle und Strukturen konnten sie nur spekulieren.

Heute hat sich mit der Revolution durch molekularbiologische Methoden das Bild praktisch umgedreht: Gerade im Rahmen des humanen und anderer Genomprojekte werden und wurden eine Unzahl von Sequenzen für Rezeptorproteine ermittelt, von denen oft kein mit hoher Affinität bindender oder gar kein endogener Ligand bekannt ist (verwaister Rezeptor oder engl. orphan receptor).

Zu den Wegbereitern der ersten Phase gehörte der deutsche Physiologe Otto Loewi. Er konnte 1921 erstmals demonstrieren, dass die synaptische Übertragung zwischen Nervenzellen auf chemischem Weg erfolgt. Bis dahin war man davon ausgegangen, dass die Signale elektrisch übertragen werden. Loewi hatte das Herz eines Frosches isoliert, das immer noch vom Vagusnerv innerviert war und in einer isotonen Salzlösung lag. Der Vagusnerv ist ein großer Nervenstrang des Parasympathikus und wirkt dämpfend auf die Herztätigkeit. Durch Stimulation des Nervs konnte also der Herzschlag verlangsamt werden. Als Loewi nun die Salzlösung nahm und ein zweites Froschherz hineintauchte, konnte er auch bei diesem eine Verlangsamung des Herzschlags beobachten. Er folgerte, dass die Nervenendigung des Vagus eine chemische Verbindung freigesetzt haben musste, die inhibitorisch auf die Herzfrequenz wirkt. Diese Verbindung, die zunächst Vagusstoff genannt wurde, erwies sich schließlich als Acetylcholin (hier eine Grafik dazu: http://www.rci.rutgers.edu/%7Elwh/drugs/ch01-02.htm).

Tab.1
Zeittafel
JahrNobelpreise
1907Paul Ehrlich und John Langley führen das Konzept von Rezeptor-Molekülen ein (http://www.nobel.se/medicine/laureates/1908/ehrlich-bio.html).
1914Henry Dale isoliert Acetylcholin (http://www.nobel.se/medicine/laureates/1936/dale-bio.html).
1921Otto Loewi publiziert seine Arbeit über den Vagusstoff (http://www.nobel.se/medicine/laureates/1936/loewi-bio.html).
1923Frederick Banting und John Macleod erhalten den Nobelpreis für die Entdeckung von Insulin (http://www.nobel.se/medicine/laureates/1923/).
1936Henry Dale und Otto Loewi erhalten den Nobelpreis für ihre Arbeit über die chemische Übertragung zwischen Nervenzellen (http://www.nobel.se/medicine/laureates/1936/).
1950Eugene Roberts identifiziert GABA im Gehirn.
1963John Eccles, Alan Hodgkin und Andrew Huxley erhalten den Nobelpreis für ihre Arbeit über die Mechanismen der Nervenzellmembran (http://www.nobel.se/medicine/laureates/1963/).
1970Julius Axelrod, Bernhard Katz und Ulf von Euler erhalten den Nobelpreis für ihre Arbeit über Neurotransmitter (http://www.nobel.se/medicine/laureates/1970/).
1971Earl Sutherland erhält den Nobelpreis für seine Arbeit über die Mechanismen der Hormonwirkung (http://www.nobel.se/medicine/laureates/1971/).
1973 Candace Pert und Solomon Snyder weisen Opiat-Rezeptoren im Gehirn nach.
1974John Hughes und Hans Kosterlitz entdecken das Enkephalin.
1976Choh Li und David Chung publizieren ihre Arbeit über β-Endorphin.
1977Roger Guillemin, Andrew Schally und Rosalyn Yalow erhalten den Nobelpreis für ihre Arbeit über Peptidhormone im Gehirn und Radioimmunoassays von Peptidhormonen (http://www.nobel.se/medicine/laureates/1977/).
1986 Stanley Cohen and Rita Levi-Montalcini erhalten den Nobelpreis für die Entdeckung von Wachstumsfaktoren (http://www.nobel.se/medicine/laureates/1986/).
1988James Black, Gertrude Elion and George Hitchings erhalten den Nobelpreis für ihre Entdeckung von wichtigen Prinzipien der Medikamentenbehandlung (u.a. beta- und Histamin-Rezeptor-Antagonisten) (http://www.nobel.se/medicine/laureates/1988/).
1991Erwin Neher und Bert Sakmann erhalten den Nobelpreis für ihre Arbeit über die Funktion von Einzelkanälen (http://www.nobel.se/medicine/laureates/1991/).
1994Alfred Gilman und Martin Rodbell erhalten den Nobelpreis für ihre Entdeckung der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren und deren Rolle in der Signaltransduktion (http://www.nobel.se/medicine/laureates/1994/) (s. auch Profiles in Science: Martin Rodbell, http://www.profiles.nlm.nih.gov/GG/").

Literatur

Humphrey, P. P. (1998): The characterization and classification of receptors. In: J. Recept. Signal Transduct. Res.. 18 , 345-362

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