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Computermodell eines Zell-Rezeptors

Chemienobelpreis an zwei Proteinforscher

Der Nobelpreises für Chemie geht an zwei US-Amerikaner: Robert W. Lefkowitz und Brian Kobilka. Sie erhalten den Preis für ihre Arbeit zu G-Protein-gekoppelten Rezeptoren, wie die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften in Stockholm bekanntgab.

Nobelpreis 2012 10.10.2012

Die wichtige Gruppe der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCR) ist unter anderem dafür zuständig, dass Licht vom Auge verarbeitet wird und dass das Hormon Adrenalin auf die Zellen wirken kann.

Rätselhafte Andockstellen

Die beiden Chemienobelpreisträger 2012

Nobelprize.org

Porträts der Chemienobelpreisträger 2012: Brian Kobilka und Robert W. Lefkowitz

Robert Joseph Lefkowitz wurde am 15. April 1943 in New York City geboren. Der US-amerikanische Biochemiker hat eine Professur am Duke University Medical Center und forscht auch am Howard Hughes Medical Institute.

Brian K. Kobilka wurde 1955 in Litte Falls, Minnesota, geboren. Der US-amerikanische Biochemiker ist Professor an der Stanford University School of Medicine.

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Ö1-Sendungshinweise:

Die Ö1-Journale und Ö1-"Wissen aktuell" berichten in der "Nobelpreiswoche" von 8. bis 12. Oktober über alle Auszeichnungen.

Lange Zeit war es ein Rätsel, wie Zellen ihre Umwelt wahrnehmen und sich anpassen können. Die Wissenschaftler vermuteten zwar, dass es an der Zelloberfläche eine Art Empfangsstation etwa für Hormone gibt. Wie diese Rezeptoren - für das Nobelpreis-Komitee "schwer fassbare Rätsel" - tatsächlich aussehen und wie sie arbeiten, blieb im Großteil des 20. Jahrhunderts allerdings unklar.

Den beiden diesjährigen Nobelpreisträgern Lefkowitz und Kobilka gelang es, das Innenleben einer wichtigen Familie von solchen Rezeptoren, den G-Protein-gekoppelte Rezeptoren, zu entschlüsseln, begründete das Nobelpreis-Komitee seine Entscheidung.

Jedes zweite Medikament

Es gibt knapp 1.000 Rezeptoren mit unterschiedlichen Funktionen in menschlichen Zellen, die verschiedene G-Proteine als Schalter verwenden. Man nennt sie "G-Protein gekoppelte Rezeptoren". Sie verarbeiten zum Beispiel Reize wie Licht, Geschmack und Geruch und reagieren auf Wachstumsfaktoren und Hormone wie Adrenalin, Histamin, Dopamin und Serotonin.

Auch Mediziner knipsen gerne an diesen Schaltern: Laut Nobelpreis-Komitee entfaltet etwa die Hälfte aller Medikamente ihre Wirkung durch G-Protein-gekoppelte Rezeptoren. Funktionieren die Schaltkreise von G-Proteinen nicht einwandfrei, können Krankheiten oder Behinderungen wie Diabetes, Blindheit, Allergien, Depressionen, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und verschiedene Tumore entstehen.

"Heureka-Erlebnis"

Bereits 1968 begann Lefkowitz Zellrezeptoren zu untersuchen und nutzte dafür Radioaktivität. Er befestigte dazu ein Jod-Isotop an verschiedenen Hormonen und konnte so mehrere Rezeptoren entschlüsseln, darunter jenen für Adrenalin ("ß-Adrenozeptor"). Die Wissenschaftler konnten den Rezeptor aus der Zellwand extrahieren und damit erste Hinweise über dessen Funktion erhalten.

In den 1980er Jahren gelang es dem in der Forschungsgruppe von Lefkowitz arbeitenden Kobilka, das Gen für den "ß-Adrenozeptor" zu identifizieren. Bei der Analyse des Gens zeigte sich, dass der Rezeptor sehr ähnlich zu einem im Auge ist, der auf Lichtreize reagiert. Die Wissenschaftler realisierten damit, dass es eine ganze Familie von Rezeptoren gibt, die ähnlich aussehen und auf gleiche Art und Weise funktionieren. Lefkowitz beschrieb dies später als "echtes Heureka-Erlebnis".

Große Überraschung

Lefkowitz vom Howard Hughes Medical Institute und der Duke-Universität in Durham hat nach eigenen Worten fest geschlafen, als der Anruf aus Stockholm kam. "Ich trage Ohrstöpsel", berichtete der 69-Jährige am Telefon in der Stockholmer Pressekonferenz. Meine Frau hat mich mit dem Ellenbogen angestoßen - und da kam die große Überraschung." Eigentlich habe er zum Friseur gehen wollen. "Das muss ich nun wohl verschieben. Es wird ein völlig verrückter Tag werden."

Kobilka hat in seiner vergleichsweise kurzen Forscherkarriere schon zahlreiche Auszeichnungen bekommen. Doch die Nachricht vom Nobelpreis in Chemie kam für ihn "wie ein Donnerschlag", wie er der Nachrichtenagentur dpa kurz darauf am Telefon sagte. "Ich versuche mich die ganze Zeit zu überzeugen, dass ich nicht träume", erklärte der Medizinprofessor von der Stanford-Universität in Palo Alto hörbar unter Schock. Er habe ganz fest geschlafen, als die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften in Stockholm ihn und seine Frau am Mittwoch gegen 02:30 Uhr kalifornischer Zeit aus dem Bett klingelte.

Die Woche der Nobelpreise

Die Auszeichnung ist heuer mit acht Millionen schwedischen Kronen (940.000 Euro) dotiert, um 20 Prozent weniger als noch im vergangenen Jahr. Der Preis wird am 10. Dezember, am Todestag des 1896 gestorbenen Preisstifters, verliehen.

Im vergangenen Jahr erhielt der israelische Wissenschaftler Daniel Shechtman die Auszeichnung. Mit der Entdeckung sogenannter Quasikristalle erbrachte er den Beweis dafür, dass die Atom- bzw. Molekülanordnung in Kristallen regelmäßig erscheinen kann, aber nicht zwingend sich wiederholende Muster aufweisen muss.

Montag und Dienstag wurden bereits die Träger der Nobelpreise für Medizin und Physik gekürt, morgen folgt der Nobelpreis für Literatur. Der Träger des Friedensnobelpreises wird am Freitag in Oslo verkündet. Den Abschluss der Nobelpreiswoche bildet der Preis für Wirtschaftswissenschaften am Montag kommender Woche.

science.ORF.at/APA/dpa/AFP

Die Nobelpreise 2012:

Chemienobelpreise der vergangenen Jahre: