Wie Pheromone Sinneszellen aktivieren

Dallas (USA) - Pheromone sind Duftstoffe, die bei Artgenossen ein ganz bestimmtes Verhalten auslösen. Bisher glaubte man, dass diese Substanzen direkt die entsprechenden Sinneszellen anregen, die dann Signale ins Gehirn senden. Jetzt konnten amerikanische Forscher bei einem Sexuallockstoff von Taufliegen nachweisen, dass der Vorgang indirekt abläuft: Das Pheromon lagert sich nur an ein lösliches Bindeprotein an. Dadurch verändert sich dessen räumliche Molekülstruktur aber so, dass das Protein an den Rezeptor der Sinneszelle ankoppeln kann. Weitere Untersuchungen müssen zeigen, ob Pheromone generell ihre Wirkung auf diesem indirekten Weg entfalten, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt "Cell".

Wenn man diese molekulare Wechselwirkung verhindern könnte, wäre es vielleicht möglich, die Ausbreitung von Krankheiten zu bekämpfen, die von Insekten übertragen werden, sagt Dean Smith vom Southwestern Medical Center der University of Texas. Er und seine Kollegen untersuchten wie der Sexuallockstoff cVA (11-cis-Vaccenylacetat), der von männlichen Taufliegen (Drosophila melanogaster) gebildet wird, seine Wirkung auf andere Taufliegen erzeugt. Das Pheromon dient der Partnerfindung und steuert das Sexualverhalten. Es war zwar bekannt, dass es sich nach dem Eindringen in die Fühler an das lösliche Protein LUSH anlagert. Bisher war man aber davon ausgegangen, dass dieses Protein nur dazu dient, das Pheromon zum Rezeptor der Geruchsinneszelle zu transportieren.

Die neuen Experimente mit genetisch veränderten Fliegen ergaben nun, dass das Ankoppeln von cVA die dreidimensionale Struktur von LUSH so verändert, dass das Protein - und nicht das Pheromon selbst - die Sinneszelle aktivieren kann. Mithilfe eines mutierten LUSH-Proteins konnten die Forscher die Pheromonwirkung sogar ganz ohne das Pheromon hervorrufen. In der Land- und Forstwirtschaft werden schon seit längerer Zeit Pheromone eingesetzt, um die Vermehrung von Schadinsekten verringern. Wenn der jetzt bei Taufliegen nachgewiesene Mechanismus auch bei anderen Insekten wirksam ist, sagt Smith, könnte man Pheromon-Hemmstoffe herstellen, die die Vermehrung von Pflanzenschädlingen oder auch von krankheitsübertragenden Insekten verhindern.