Neue Simulation bildet den allosterischen Effekt genauer ab

Die Suche nach Wirkstoffen für neue Medikamente könnte sich bald einfacher gestalten. Ein internationales Forscherteam unter Beteiligung der ETH Lausanne hat eine Simulation entwickelt, um vorherzusagen, wie Wirkstoffmoleküle die Struktur und Aktivität ihrer Zielproteine verändern. Die Ergebnisse der Arbeit wurden in "PNAS" vorgestellt.

Wirkstoffe zielen oft auf ganz bestimmte Proteine des Körpers, die bei der jeweiligen Krankheit eine Rolle spielen. Ziel ist dabei, ihre Funktion zu kontrollieren, zum Beispiel die Aktivität eines Enzyms zu bremsen oder die Bindungsfähigkeit eines Rezeptor für Signalmoleküle zu erhöhen.

Besonders geeignet sind dabei allosterische Wirkstoffe,

die das Zielprotein etwas abseits seiner aktiven Stelle binden - also nicht dort, wo beim Rezeptor das Signalmolekül andocken würde. Oder bei einem Enzym abseits der Stelle, wo chemische Reaktionen katalysiert werden. Diese Substanzen verändern jedoch die Struktur ihres Zielproteins, so dass dieses anschließend besser oder schlechter funktioniert.

Generell seien allosterische Wirkstoffe effizienter als diejenigen, die an die aktive Stelle von Enzymen binden. Die Forscher haben jetzt ein Computermodell vorgestellt, das den allosterischen Effekt genauer simulieren kann als dies bisher möglich war.

Damit soll besser verstanden werden, welche Arten von Protein-Architektur für diese Art von Wirkstoffen besonders empfänglich wären und wie genau es zu den Strukturveränderungen kommt. Damit wollen die Wissenschaftler Fragen auf den Grund gehen, die sich mit den bisherigen Modellen nicht ausreichend beantworten lassen. Davon profitiere letztlich auch das Medikamenten-Design, wenn die Wissenschaft sich künftig auf genauere Modelle allosterischer Effekte stützen kann.

Quelle: PNAS/APA

Bildquelle: APA/dpa/Matthias Hiekel