Hormoner och andra signalsubstanser, men också droger, verkar på receptorer. "Deras aktiva substanser binder till receptorerna och modifierar det tredimensionella receptorarrangemanget som reglerar nedströms signalvägar, säger Hannes Schihada från Institutet för farmakologi och toxikologi vid universitetet i Würzburg (JMU).

Ett specialfall är G-proteinkopplade receptorer (GPCR). "Omkring 30 procent av alla godkända läkemedel världen över verkar på dessa receptorer, " förklarar Hannes Schihada, "men deras potential är ännu inte fullt utnyttjad." Hittills, det har inte varit möjligt att testa effekten av miljontals potentiella läkemedel på GPCR-arrangemanget på mycket kort tid. "Detta har varit en stötesten för upptäckten av nya farmaceutiska substanser och forskningen av fortfarande okända GPCR, " säger Dr Isabella Maiellaro, som ansvarar för projektet tillsammans med professor Martin Lohse.

JMU-teamet har nu utvecklat en metod som möjliggör bestämning av både aktivitet och styrka hos GPCR-ligander i levande celler med hjälp av högkapacitetsteknologi. Forskarna har publicerat sina resultat i tidskriften Kommunikationsbiologi .

Vad den nya metoden kan göra

Namnet på metoden är BRET (bioluminescensresonansenergiöverföringsbaserad sensordesign). "Det kan användas inte bara för GPCR utan för många olika biomolekyler, " förklarar Schihada.

Den universella sensordesignen tillåter nu utforskning av receptorkonformationsförändringar i levande celler med high-throughput-metoden. Detta möjliggör en mycket snabbare farmakologisk karakterisering genom ett stort antal testsubstanser som direkt verkar på receptorn, oberoende av deras nedströms receptorsignalvägar.

"Den här tekniken kan bidra till en snabbare och bättre förståelse av läkemedels olika effektivitetsnivåer och därmed driva utvecklingen av nya terapeutiska koncept, ", säger Schihada. Studiet av nya receptormål kommer att ge en högre uppsättning för att utveckla läkemedel som har färre biverkningar och är mer effektiva.

Vidare, sensorerna kan hjälpa till att bättre förstå vad som kallas orphan GPCRs – GPCRs vars funktion och ligander fortfarande i stort sett är okända. "Med dessa fynd kan vi lägga grunden för behandling av svåra sjukdomar som hittills varit svåra att behandla, som Alzheimers eller multipel skleros, säger forskaren.

Forskarna vill nu utöka sitt utbud av sensorer som är lämpliga för hög genomströmning.