Ученые из Программы внутренних исследований (IRP) Национального института по борьбе со злоупотреблением наркотиками (NIDA) обнаружили доказательства, свидетельствующие о более сложной и сложной роли в организме трудолюбивых рецепторов, связанных с G-белком (GPCR), чем считалось ранее., предполагая концептуальный прогресс в области биохимии и фармакологии. GPCR, насчитывающие более 800 членов в геноме человека, представляют собой самое большое семейство белков, участвующих в декодировании сигналов, когда они поступают в клетку, а затем в ответ адаптируют функцию клетки. NIDA является частью Национального института здоровья.
Управление тем, как клетки реагируют на сигналы, является ключом к разработке новых лекарств. Хотя фармакологи изучают GPCR в течение многих лет, до сих пор ведутся споры о том, как они работают - являются ли они изолированными единицами, которые случайным образом сталкиваются друг с другом, или они преднамеренно связаны друг с другом для получения сигналов? Ученые NIDA пришли к выводу, что GPCR являются частью очень сложных предварительно связанных макромолекулярных комплексов. Проще говоря, они действуют как маленькие вычислительные устройства, которые оптимальным образом собирают и обрабатывают поступающую в клетку информацию, позволяя клеткам адаптироваться и изменять свою функцию.
«Эти открытия представляют собой многолетнюю сложную и очень тонкую науку, следуя по пути, по которому химические сигналы проходят через тело на клеточном уровне», - сказала директор NIDA Нора Д. Волков, доктор медицины. «Это замечательное открытие откроет новые возможности для разработки лекарств от зависимости, боли и других состояний, предлагая более точные цели с меньшим количеством побочных эффектов."
"Конкретный макромолекулярный комплекс, исследованный в этом исследовании, имеет терапевтическое значение не только для зависимости, но также для болезни Паркинсона и шизофрении", - сказал доктор Серджи Ферре, возглавлявший группу ученых. «Обнаружение того, что эти белки взаимодействуют с другими сигналами в предварительно сформированных комплексах, дает нам более точные цели для разработки лекарств».
Чтобы разгадать сложный путь GPCR организма, ученые использовали биофизические инструменты, в том числе флуоресцентные биосенсоры; биохимические инструменты, такие как клеточная передача сигналов в культурах нейронов; а также вычислительные модели.