Man ist darauf angewiesen, die Konstirution und/oder die KonJguration eines Wirkstoffes so zu' verandern, daB konformative Anderungen erzielt werden. Der unterschiedliche EinfluB der vielen Faktoren auf die biologische Wirkung ist dann aber schwer getrennt zu analysieren.
Zur Wechselwirkung Hormon-RezeptorEinen Ausweg aus diesem Dilemma konnte das Studium von physiologisch wirksamen Peptiden bieten, die als Hormone und Neuropeptide[''l in den Mittelpunkt des Interesses geriickt sind. Uber die Synthese von Agonisten oder Hormonantagonisten (z. B. kompetitiven Inhibitoren) hofft man, Pharmaka zur Behandlung hormoneller Erkrankungen zu finden.Mehrere dieser Peptide haben nur einen relativ kleinen ,,aktiven" Bereich ( Fig. I). Strukturelle Variationen in diesem Bereich, der in der Regel nur vier bis funf Aminosauren umfaBt, fiihren zu besonders drastischen Veranderungen der biologischen Wirkung. Hat der Rest des Hormons vielleicht nur die Funktion, die richtige Konformation des aktiven Zentrums aufzubauen? Dann sollte eine Veranderung dieser ,,Stiitze" Konformationsanderungen hervorrufen, die sich direkt mit der biologischen Wirkung der Derivate korrelieren lassen. Einen Zugang zur Verwirklichung dieser Vorstellungen eroffnen Modelle der Hormon-Rezeptor-Wechselwirkung.Emil Fischers Schliissel-SchloB-Prinzip, nach dem die molekulare Erkennung auf einer Komplexbildung des Hormons mit dem Rezeptor (,,binding")12'' beruht, ist heute allgemein akzeptiert. Die postulierte Konformationsanderung des Rezeptors bei der Komplexierung bewirkt die Weitergabe eines Signals (,,transduction")12'' ( binden, aber kein Signal induzieren (kompetitive Hemmung).
H2N-W-h-Lys-
GlUDas Hormon selbst kann durch die Komplexierung ebenfalls seine Konformation andern. Man spricht von jnduzierter Anpassung", die nach neueren Erkenntnissen sowohl fur den Rezeptor als auch fur das Hormon (Fig. 3). Ob hierbei ein vorgelagertes Gleichgewicht oder Wasserstoffbriicken aufgebaut. Am bekanntesten ist die pSchleife1z21, die beim Aufbau der P-Faltblattstruktur die antiparallele Riickfiihrung der Peptidkette in Haarnadelform ermoglicht. In ihr wird eine Wasserstoffbriicke von der NH-Gruppe der vierten Aminosaure zur CO-Gruppe der ersten Aminosaure in einer Peptidsequenz gebildet (siehe Fig. 17). In kleineren acyclischen oder cyclischen Peptiden spielt auch die y-Schleife mit einer Wasserstoffbriicke von der NH-Gruppe der dritten zur CO-Gruppe der ersten Aminosaure eine gronere Rolle (siehe Fig. 17). Die Bedeutung der Schleifen bei der lnformationsiibertragung wird durch die folgenden Uberlegungen nahegelegt :Man kann annehmen, daR die Natur beim SchliisselSchloB-Prinzip den transportablen ,,Schliissel", das Hormon, so klein wie moglich halten wird. Zur maximalen Informationsiibertragung sollte ferner das Hormon moglichst dreidimensional umhiillt werden konnen. Der Rezeptor kann wegen seiner lokalen Fixierung (z. B. in der Zellmembran) sehr groB sein. Eine solche Umhiillung der Erkennungsregion ist am besten an Kettenenden oder Schleifen gewahrleistet, die ...