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Neues zu Wechselwirkungen zwischen Arzneistoffen und Biomolekülen

Kenntnisse der Wechselwirkungen zwischen Medikamenten und wichtigen Biomolekülen wie DNA oder Proteinen sind entscheidend, um schädliche Nebenwirkungen zu vermeiden.
Neues zu Wechselwirkungen zwischen Arzneistoffen und Biomolekülen
Die Wirkung der meisten Medikamente beruht darauf, dass sie an spezifische Biomoleküle binden, welche dadurch ihre biologische Funktion verlieren. Häufig absorbieren Medikamente aber auch UV-Licht und wirken daher wie Photosensibilisatoren, mit entsprechenden schädlichen Nebenwirkungen wie Phototoxizität, Photomutagenität und Photoallergie. Um mögliche Photosensibilisierungseffekte bei neuen Wirkstoffkandidaten im Vorfeld zu klären, müssen aktive Zentren und zugrunde liegende Reaktionsmechanismen genauer untersucht werden.

So untersuchte das EU-finanzierte Projekt PHOTOBIODRUG (Excited states as probes to investigate drug-DNA and drug-protein interactions. photosensitized processes leading to damage to biomolecules) photochemische Reaktionswege, die Schäden an Biomolekülen verursachen. Mit spektroskopischen Methoden wurde analysiert, wie die Arzneistoffe mit DNA und Proteinen interagieren.

Zuerst wurden Modellsysteme verschiedener Arzneimittel auf Basis von Tyrosin, Histidin oder Tryptophanaminosäuren generiert. Auch Chromophore wurden in die Struktur aufgenommen, um mögliche Veränderungen der Photoreaktivität zu beobachten. Versuche mit diesen Wirkstoff-/Proteinkomplexen zeigten deutlich, dass die Mikroumgebung der Proteine die Konformation entscheidend verändern kann (konformationelle Relaxation). Zudem variierte der Reaktionsmechanismus des Medikaments im Protein abhängig von Arzneimittel und Lösung.

Insgesamt enthüllte die Studie von PHOTOBIODRUG wichtige Parameter zur Interaktion zwischen Medikamenten und Biomolekülen, durch die es zu lichtbedingten Schäden kommen kann. Die Erkenntnisse sind für die Entwicklung nebenwirkungsärmerer Therapeutika und damit für die Pharmaindustrie und Hersteller von Lichtschutzmitteln von Belang.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Life Sciences

Schlüsselwörter

Medikament, DNA, Protein, UV, Phototoxizität, Chromophor
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