Der Nobelpreis für Chemie 2012 geht an Robert Lefkowitz und Brian Kobilka. Die beiden US-Forscher haben mit den G-Protein-gekoppelten Rezeptoren eine Klasse von Proteinen entdeckt, die für das Reagieren von Zellen auf äußere Reize von zentraler Bedeutung sind.

Als Robert Lefkowitz in den 60er Jahren begann, sich mit Rezeptoren zu beschäftigen, an die Hormone an der Oberfläche einer Zelle andocken, war über deren Natur noch kaum etwas bekannt.  Mithilfe der Markierung von Hormon-Molekülen mit radioaktivem Jod gelang es ihm ausfindig zu machen, woran diese Übermittler aus der Umgebung der Zelle binden. Auf diese Weise entdeckte er unter anderem den Beta-Adenorezeptor, einen der Rezeptoren für Adrenalin.

Als in den 80er-Jahren die molekulargenetischen Methoden weit genug fortgeschritten waren, konnte  Brian Kobilka, der zu dieser Zeit in der Arbeitsgruppe von Lefkowitz tätig war, das Gen für dieses Rezeptor-Protein isolieren. Bei dessen Analyse machte man eine erstaunliche Entdeckung: die Sequenz des Gens ähnelte stark der von Rhodopsin, jenem Pigment der Netzhaut, über das die Hell-Dunkel-Wahrnehmung  vermittelt wird. Man hatte einen ganzen Typus von Proteinen entdeckt, die für die Reaktionsfähigkeit der Zellen auf äußere Reize wichtig sind: die G-Protein-gekoppelten Proteine.

Universeller Mechanismus

Heute hat man Vertreter dieser Klasse in allen Gruppen des Tierreichs, in Protozoen, Pilzen und Pflanzen nachgewiesen. Allein beim Menschen sind etwa 800 G-Protein-gekoppelte Rezeptoren gefunden worden, die für die Vermittlung von Licht-, Geruchs- und Geschmacksreizen und für körpereigene Kommunikationswege genutzt werden. Der Mechanismus ist dabei stets derselbe: Die durch die Zellmembran hindurchreichenden Rezeptorproteine reagieren auf einen Reiz von außen und bewirken die Aktivierung von G-Proteinen, die das Signal ins Innere der Zelle weiterleiten. Auch die Wirkmechanismen zahlloser Medikamente greifen auf diese Signaltransduktionseinheit zurück.