新见解的主类的药物靶点的功能

大约百分之三十的医疗药物如β受体阻断剂或抗抑郁药物与某些类型的细胞表面受体蛋白质称为G蛋白耦合。与保罗谢勒研究所的研究人员合作,集团(Stephan Grzesiek教授在巴塞尔大学的生物已经详细阐明这样一个受体的结构如何变化,当药物绑定和结构如何改变一个信号传递到细胞内部。这些结果已经发表在自然。

各种各样的药物,如β受体阻断剂对高血压或药物过敏、癌症、帕金森病、艾滋病和其他绑定细胞表面蛋白这属于G蛋白耦合的受体家族。药物绑定传输一个信号的细胞。尽管许多这些受体的结构,目前仍不清楚有里面的信号传递到细胞内。

为了更好地理解信号转导功能,Stephan Grzesiek教授的团队在巴塞尔大学的生物,与保罗谢勒研究所的研究人员(PSI)详细研究了一个受体-β1-adrenergic受体。使用核磁共振光谱(NMR),科学家已经能够遵循这种受体的运动响应各种药物,因此获得了前所未有的详细见解G蛋白耦合的通用机制受体的功能。

对受体功能结构变化提供细节

β1-adrenergic受体是一种蛋白质镶嵌在心肌细胞的膜。它将细胞外的药物分子的约束力转化为胞内蛋白的激活。激素去甲肾上腺素,例如,诱发细胞内的信号级联,最终增加心率和血压。所谓的β受体阻滞剂阻止这些影响通过阻止荷尔蒙肾上腺素能受体结合。因此,他们降低心率。结构的细节所造成的信号转导receptor-ligand交互迄今仍不清楚。

“我们有高分辨率核磁共振应用于分析β1-adrenergic受体的结构变化对绑定各种药”,第一作者Shin Isogai解释道。“我们可以观察受体识别绑定合作伙伴,解释其化学结构和传递这些信息的内部细胞通过改变其结构。这种洞察β1——的功能肾上腺素能受体在原子水平可以应用于整个家庭的G蛋白耦合受体,这是众所周知的药物靶点一样重要。”

预测药物的疗效

利用NMR对原子核的观察,科学家可以看到多深从外面插入受体的药物,药物如何推动某些群体以及它如何传输这个机械信号里面。因此他们确定了关键的机械连接受体结构内的信号传输。NMR信号同时显示绑定的药物和中药的药效触发细胞内的反应。事实上,他们会如何的模型蛋白结合激活受体细胞内的反应。“我们非常高兴,我们可以看到这些细节。受体是出了名的难以研究。许多研究人员已经尝试了十多年”,强调Isogai。“现在我们可以应用这种方法查看单个氨基酸和研究其他的函数受体”。在未来,NMR方法也可以用于药物筛选和药物发展。