Wissenschaftler entschlüsseln Struktur des menschlichen "Marihuana-Rezeptors"

21.10.2016 - China

Ein Team von Wissenschaftlern unter Führung des iHuman Institute der ShanghaiTech University hat die atomare Struktur des menschlichen Cannabinoidrezeptors 1 (CB1), auch als "Marihuana-Rezeptor" bekannt, bestimmt und analysiert. Das dreidimensionale Bild des CB1, das am 20. Oktober in Cell erschien, könnte erklären, wie Schmerzmedikamente, die die Wirkung von Cannabis ohne das "High" imitieren sollen, zu unbeabsichtigten Nebenwirkungen führen können, und ein Fundament für zukünftige Therapien legen.

"Die genaue molekulare Struktur des Rezeptors im Komplex mit Agonist oder Antagonist wird zu einem besseren Verständnis dazu führen, wie sich Arzneimittelmoleküle auf die zellulären Signalsysteme auswirken, und ein nützliches Fundament zur Entwicklung sicherer und effektiverer Medikamente liefern", sagte Professor Zhi-Jie Liu, stellvertretender Leiter des iHuman Institute und einer der Koautoren der Arbeit.

Das 3D-Bild zeigt, wie Moleküle wie THC an CB1 binden, was in der Oberfläche vieler Nervenzellen auftritt. "Die Forschungsgemeinde ist fasziniert davon, wie man Änderungen bei THC oder synthetischen Cannabinoiden herbeiführen kann, die so unterschiedliche Wirkung zeigen", sagte Professor Raymond Stevens, Gründer und Direktor des iHuman Institute und Ko-Leiter der Studie. "Endlich kennen wir die Struktur von CB1 und können beginnen zu verstehen, wie diese Änderungen an der Arzneimittelstruktur den Rezeptor beeinflussen können."

Tian Hua, Erstautorin der Studie und Graduierte im Labor von Prof. Zhi-Jie Liu, hat zusammen mit ihren Kollegen die kristalline Struktur von CB1 im Komplex mit AM6538 bei einer Auflösung von 2,8 Å bestimmt. AM6538 wurde vom Zweitautor Kiran Vemuri von der Northeastern University (USA) synthetisiert und wird erwartungsgemäß eine lange Halbwertszeit haben mit potenziellem Nutzen bei der Behandlung von Suchterkrankungen. Die Studien haben außerdem gezeigt, dass verschiedene strukturell ungleiche CB1-Liganden beim Andocken an die durch die CB1-Kristallstruktur definierte Bindungsdomäne akkommodiert werden können. Dies sollte die Interaktion ganz unterschiedlicher CB1-Liganden mit CB1 durch verschiedene Bindungsmotive sowie eigenständige pharmakologische Profile ermöglichen.