Grazer Forscher machen Enzym-Struktur sichtbar

16. April 2012, 17:23
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DPP III ist an der Kontrolle von Schmerzprozessen beteiligt

Graz - Die dreidimensionale Struktur eines Enzymes, das an der Schmerzregulation im menschlichen Körper beteiligt ist, konnten Forscher des steirischen Universitätsverbundes NAWI Graz sichtbar machen. Die Wissenschafter der TU Graz und Universität Graz haben ihre Erkenntnisse über das Enzym Dipeptidylpeptidase III (DPP III) vergangene Woche im Forschungsmagazin "PNAS" veröffentlicht. Die Erkundung der Struktur der Protease bringt die Forschung dem Ziel der Entwicklung neuer schmerzstillender Medikamente einen Schritt näher.

Kontrolle von Schmerzprozessen

Eine Kombination aus Peptiden und anderen Proteinen bringt überlebensnotwendige Abläufe im Körper wie Schmerzen oder Hungergefühl unter Kontrolle. Sogenannte Peptidasen bauen in diesem Zusammenhang Peptide ab und inaktivieren sie dadurch. Das eiweißspaltende Enzym DPP III ist an der Kontrolle von Schmerzprozessen beteiligt; es soll am Abbau von Neuropeptiden wie Enkephalinen und Endorphinen mitwirken.

Dem Grazer Forscherteam ist es nun gelungen, die Struktur dieses Enzyms erstmals sichtbar zu machen. Damit eröffnen sich neue Möglichkeiten zur Entwicklung von Medikamenten: "Unsere Ergebnisse bilden die Grundlage für die Entwicklung von spezifischen Inhibitoren, die die Aufklärung der genauen Rolle von DPP III und die Erforschung ihres Potenzials als ein Ziel von Schmerzinterventionsstrategien ermöglichen", so Co-Autor Peter Macheroux vom Institut für Biochemie an der Technischen Universität Graz.

Besonderer Bindeprozess

"Neuropeptide steuern unterschiedliche Prozesse im Körper. DPP III zum Beispiel ist hauptsächlich für das Abschalten der Signale durch den Abbau von Endorphinen verantwortlich", erklärte Karl Gruber vom Institut für Molekulare Biowissenschaften der Uni Graz. So wichtig das Enzym für die Kontrolle von Schmerzprozessen ist, so schwierig gestaltete sich bis dato die biochemische Charakterisierung von humanem DPP III. Dies ist Gustavo Bezerra, Doktorand im FWF-geförderten Doktoratskolleg "Molekulare Enzymologie" und Mitarbeiter in Grubers Arbeitsgruppe, mit Hilfe der Kristallstrukturanalyse mittels Röntgenstrahlen gelungen. Dabei gibt das Beugungsmuster der Röntgenstrahlen Aufschluss über den atomaren Aufbau.

Das Besondere an dem Enzym ist der Bindeprozess, der in dieser Form bisher noch nicht erforscht worden ist: "Das Enzym besteht aus zwei beweglichen Teilen, zwischen denen das Peptid gebunden ist", erklärte Gruber. "Bei der Bindung des Peptids bewegen sich die beiden Domänen aufeinander zu und schließen das Substrat quasi ein". (APA/red, derStandard.at, 16.4.2012)

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