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Einen Rezeptor sichtbar machen

Antonios Drakopoulos entwickelte und synthetisierte Verbindungen, welche spezifisch an einen Rezeptorsubtyp der Gruppe der Opioidrezeptoren binden und chemisch mit einem Fluoreszenzfarbstoff verbunden sind. Diese Verbindungen ermöglichten ihm, einzelne Rezeptoren auf der Membran von Zellen mit Hilfe der „Einzelmolekül-Mikroskopie“ zu visualisieren.

Figure. Der kappa Opioid-Rezeptrligand 5’GNTI (grün) verbunden mit dem Fluoreszenzfarbstoff Cy5 (blau). CHO-Zellen, welche den kappa-Rezeptor exprimieren (20 min Inkubation / 1 nM), zeigen die hohe Affinität der κOR-Bindung und sehr gute optische Eigenschaften des Fluoreszenzliganden.

Bilden Rezeptoren Dimere?

Antonios Drakopoulos wurde als Apotheker an der Universität Athen ausgebildet und in das Internationale Doktorandenkolleg "Rezeptordynamik" im Arbeitskreis von Professor Dr. Michael Decker (Medizinische und Pharmazeutische Chemie, Universität Würzburg) aufgenommen.

In der Forschung existieren widersprüchliche Aussagen darüber, ob G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCRs), welche die Wirkungen bekannter Substanzen wie Adrenalin oder Morphin vermitteln, zu Dimeren oder sogar Oliomeren assoziieren können und dann ggf. eine andere Wirkung auslösen. Herr Drakopoulos hat die therapeutisch sehr wichtigen Opioidrezeptoren, für welche bislang die meisten Daten erhoben wurden, ausgesucht, um dieses Verhalten zu untersuchen. Ihm schwebte eine "direkte" Methode vor, um herauszufinden, ob Rezeptoren assoziieren, indem er einen Liganden entwickelte, der spezifisch an einen Subtyp bindet und zugleich mit einen Fluoreszenzfarbstoff verbunden ist. Mit Hilfe von High-End-Mikroskopietechniken war er dann in der Lage, diese molekularen Sonden einzusetzen, um die Rezeptoren direkt auf der Zellmembran lebender Zellen zu visualisieren.

Mittels dieser Sonden konnte er für den kappa-Subtyp des Opiodrezeptors zeigen, dass sich unter den gewählten Bedingungen keine Dimere bilden. Momentan benutzt er entsprechende Sonden, um das Dimerisierungsverhalten am µ-Rezeptor, dem wichtigsten Opioidrezeptorsubtyp an dem alle starken Schmerzmittel wie Morphin angreifen, zu untersuchen.

Herr Drakopoulos hat die Sonden am Lehrstuhl für Pharmazeutische und Medizinische Chemie in Würzburg hergestellt und konnte sie selbst mikroskopisch im Arbeitskreis von Professor Dr. D. Calebiro (Institute of Metabolism and System Research and Centre of Membrane Proteins and Receptors) an der Universität Birmingham, Großbritannien, einsetzen.

Posterpreis

Noch vor der Publikation seiner Ergebnisse reiste Antonios Drakopoulos auf die wichtigste Tagung der Medizinischen Chemiker in Europa, um am "Young Medicinal Chemist Symposium" der Europäischen Gesellschaft für Medizinische Chemie in Athen teilzunehmen. Dort erhielt er für seine Forschungsarbeiten eine "Honorable Mention" und einen der fünf vergebenen Posterpreise.

Text und Bild: IDK Receptor Dynamics

veröffentlicht am