Murads Hauptforschungsgebiet war zunächst die Aktivierung des Enzyms Guanylatzyklase, welches an der Regulation des Herz-Kreislaufsystems beteiligt ist. Er konnte zeigen, dass die Wirkung einer Reihe von gefäßerweiternden Medikamenten, die durch dieses Enzym vermittelt wird, auf der
Freisetzung von Stickstoffmonoxid beruht.
Murad konnte schließlich zeitgleich mit dem unabhängig
von ihm arbeitenden Louis J. Ignarro zeigen, dass es sich bei EDRF um Stickstoffmonoxid oder eine nahe verwandte Spezies handelt. Der Arbeitsgruppe von Murad gelang es später auch, das Enzym NO-Synthase zu isolieren, welches Stickstoffmonoxid in den Blutgefäßen bildet. In späteren Arbeiten befasste sich Murad mit weiteren Aspekten der Kreislaufregulation durch Botenstoffe auf molekularer Ebene.
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