Wie gelangt ein Krebsmedikament an die richtige Stelle im Körper, wo es die gewünschte Wirkung entfalten kann? Diesem Ziel sind Forscher vom Institut für Chemie der Universität Zürich näher gekommen. Sie haben erstmals zeigen können, dass ein zylinderförmiger, krebshemmender Metallkomplex eine bestimmte Stelle der Ribonukleinsäure erkennt.

Bei der Erforschung neuer Medikamente ist neben der Wirksamkeit vor allem auch wichtig, dass die Medikamente im Körper überhaupt an den Wirkungsort gelangen. Denn Medikamente, die die Wirkung direkt am Krankheitsherd entfalten, können niedriger dosiert werden und haben dadurch oft weniger Nebenwirkungen. Prof. Eva Freisinger, Prof. Roland Sigel und ihre Mitarbeiter vom Institut für Chemie haben gemeinsam mit Forschern der Universität Birmingham erstmalig zeigen können, dass ein synthetisches, zylinderförmiges Molekül sehr spezifisch eine ganz bestimmte Stelle der Ribonukleinsäure (RNS) erkennt.

"Die RNS ist der Schlüssel zu unzähligen Prozessen in der lebenden Zelle", erklärt Prof. Roland Sigel. Eine wesentliche Funktion der RNS in der Zelle ist die Umsetzung von genetischer Information in Proteine. Dies macht sie zu einem interessanten Ziel von medikamentösen Wirkstoffen. Eine charakteristische Struktur von RNS-Molekülen ist die sogenannte 3-Wege- oder Y-Gabelung. "Wir konnten zeigen, dass dieses zylinderförmige Molekül perfekt in solch eine 3-Wege-Gabelung passt und diese dadurch stabilisiert", so Prof. Eva Freisinger. Somit konnte erstmals bewiesen werden, dass eine häufige RNS-Struktur, nämlich die 3-Wege-Gabelung, als Ziel für die Erkennung eines konstruierten Metallkomplexes dienen kann.

Diese struktur-basierte Erkennung bietet grosses Potenzial, denn dieser zylinderförmige Metallkomplex besitzt möglicherweise krebshemmende Eigenschaften. Er reduziert die Aktivität der Mitochondrien, der sogenannten Kraftwerke der Zellen, hemmt dadurch den Zellzyklus und erhöht die Absterberate der Zellen, ohne dabei das Erbgut zu schädigen. Die Verwendung solcher Verbindungen, die die RNS beeinflussen können, eröffnen auch grosse Möglichkeiten in der Therapie weiterer Krankheiten. So ist es zum Beispiel dringlich erforderlich, bei Autoimmunerkrankungen oder auch bei Wirkstoffresistenzen neue Angriffspunkte für Wirkstoffe zu finden.

Literatur:
Siriporn Phongtongpasuk, Susann Paulus, Joachim Schnabl, Roland K. O. Sigel, Bernhard Spingler, Michael J. Hannon, and Eva Freisinger.
Binding of a Designed Anti-cancer Drug to the Central Cavity of anRNA Three-Way Junction.
Angewandte Chemie, Int. Ed. 2013. Doi:10.1002/anie.201305079

Kontakt:

Prof. Roland Sigel
Anorganisch-chemisches Institut
Universität Zürich
E-Mail: roland.sigel@aci.uzh.ch

Prof. Eva Freisinger
Anorganisch-chemisches Institut
Universität Zürich
E-Mail: freisinger@aci.uzh.ch

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Fig 1: Stabilisierung einer RNS 3-Wege-Gabelung durch einen zylinderförmigen Metalkomplex. (a) Schematische Darstellung der Bildung einer 3-Wege-Gabelung mithilfe des Zylindermoleküls. (b) Festkörperstruktur der RNS 3-Wege-Gabelung mit dem zentralen Zylinder (grün). Gezeigt ist die Ansicht von oben (links) und von der Seite (rechts).

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