Forstå en celles dørklokke

Et multi-institutionelt projekt for at forstå et af hovedmålene for design af humant lægemiddel har frembragt ny indsigt i, hvordan strukturel kommunikation fungerer i en cellekomponent kaldet en G-proteinkoblet receptor (GPCR'er), dybest set en "dørklokke" struktur, der advarer cellen om vigtige molekyler i nærheden. En dybere forståelse af receptorens struktur og funktion vil muliggøre bedre lægemiddeludvikling.

"Det er et stort felt af aktiv forskning i den akademiske verden og industrien, for hvis vi kan finde ud af præcis, hvordan GPCR'er fungerer, så kan vi lettere designe stoffer til at ændre deres adfærd og derved kontrollere smerte, sult, og mere, " sagde medforfatter Christopher Neale, en forsker ved Center for Ikke-lineære Studier ved Los Alamos National Laboratory. "Dette arbejde hjælper os med at forstå receptorernes funktion som et middel til at muliggøre fremtidig opdagelse af lægemidler. F.eks. hvis calciumbinding kan slå en GPCR fra, så kan man bruge den viden i en guidet søgen efter lægemidler, der enten fremmer eller hæmmer calciumbinding afhængigt af det ønskede sundhedsresultat."

GPCR'er er en familie af membranproteiner, der overfører information til vores celler. De reagerer på ting som adrenalin og opioider, og de er den største klasse af humane lægemiddelmål. Undersøgelsen rapporterede i denne uge i Naturkommunikation beskriver reguleringen af ​​GPCR'er af fysiologiske ioner såsom natrium, calcium og magnesium.

Papiret skitserer in vitro kernemagnetiske resonanseksperimenter udført af Scott Prossers gruppe (University of Toronto, Canada), der identificerede ændringer i disse receptorer baseret på divalente kationkoncentrationer. Papiret inkluderer bekræftelse af disse virkninger i levende celler af Roger Sunaharas gruppe (University of California, San Diego) og computersimuleringer kørt i Los Alamos af Neale og Angel E. Garcia for at definere atomopløsningsmekanismer, der kan forklare de eksperimentelle resultater. Endelig, yderligere teori af Adnan Sljoka (Kwansei Gakuin University, Japan) viste, at de mekanismer, som Neale foreslog, involverer mulige typer af strukturel kommunikation gennem receptoren.