Eines der wichtigsten kleinen Moleküle der Zellbiologie ist gemeinhin als ATP bekannt, die Kurzform für Adenosintriphosphat. Wie seine Verwandten GTP, CTP und TTP (Guanosin-, Cytidin- und Thymidintriphosphat) dient es als Rohmaterial für die Synthese der Erbsubstanz DNA. Schon 1941 fanden Herman Kalckar und Fritz Lipman allerdings heraus, dass es eine weitere, ebenso fundamentale Funktion hat: als Haupt-Energieträger der Zelle. ATP ist für die Zelle ebenso wichtig wie Elektrizität für unsere Haushalte.

Mitte der siebziger Jahre schließlich gab es Hinweise auf eine dritte Funktion von ATP – diesmal außerhalb der Zelle. Tirza Bleehen und Kollegen machten 1975 am Middlesex-Hospital in London eine überraschende Entdeckung: Wenn sie Versuchspersonen ATP-reiche Zellextrakte auf die Haut auftrugen, schmerzte die betreffende Stelle, als sei sie verletzt. Daraus schlossen die britischen Forscher, dass ATP anscheinend als Signalstoff an der Wahrnehmung von Schmerzen beteiligt ist.

Damit ein von außen kommendes Molekül eine Zelle beeinflussen kann, muss es von einem spezifischen Membranprotein erkannt werden. Erst 1995 ließ sich ein solcher Rezeptor für ATP aufspüren, vervielfältigen und näher untersuchen. Es war der dritte aus einer Familie von so genannten Purin-Nucleotid-Rezeptoren, die man P2X getauft hatte; folglich erhielt er den Namen P2X3.

Wie sich zeigte, tritt diese für ATP empfängliche Antenne ausschließlich in den Fortsätzen der für die Schmerzempfindung zuständigen Nervenzellen auf. An deren Enden bildet das Protein einen Membrankanal für positiv geladene Ionen, der vermutlich nur dann aufgeht, wenn er ein ATP-Molekül gebunden hat. Öffnen sich mehrere solcher Kanäle, so verschiebt sich die Verteilung der elektrischen Ladungen beiderseits der Membran. Dadurch entsteht ein elektrisches Signal, das die