Міжнародна група вчених склала карту молекулярного комплексу, який може допомогти у розробці кращих препаратів з меншою кількістю побічних ефектів для остеопорозу та раку.

НДІ Ван Анделя

близькоатомна

Зображення з майже атомною роздільною здатністю зображують рецептор паратиреоїдного гормону-1 (PTH1R), молекулу, яка передає сигнали до клітин та назад, взаємодіючи з двома ключовими месенджерами: молекулою, що імітує паратиреоїдний гормон, один з найважливіших регуляторів рівня кальцію. в світі. тіла, і стимулюючий білок G, молекула, яка опосередковує кістковий обмін.

Результати, опубліковані сьогодні в Science, дають дослідникам кращий план розробки ліків від остеопорозу та інших захворювань, таких як хахексія, які спричиняють сильну слабкість та втрату ваги, що може призвести до летального результату у хворих на рак.

У всьому світі понад 200 мільйонів людей страждають на остеопороз і навіть більше мають низьку щільність кісток. У найближчі роки експерти з питань охорони здоров’я очікують збільшення цих показників, частково через старіння населення. Вони також побоюються збільшення кількості переломів, пов'язаних з остеопорозом, через те, що менше людей приймають сучасні ліки через рідкісні побічні ефекти.

"Розуміння того, як всі ці молекули поєднуються, було відсутньою частиною головоломки з часу відкриття паратгормону 80 років тому", - сказав Х. Ерік Сю, доктор філософії, професор Ван Андельського науково-дослідного інституту (VARI). ) та відповідний співавтор дослідження. "Це великий крок вперед, який, як ми сподіваємось, колись допоможе людям у всьому світі".

PTH1R - це молекулярний канал зв'язку між клітинами та їх середовищем, який підтримує розвиток кісток, шкіри та хрящів та регулює рівень кальцію в крові.

Для цього він взаємодіє з молекулярними месенджерами, такими як паратиреоїдний гормон, які забезпечують наявність у крові належної кількості кальцію для підтримки здорової функції.

Однак занадто велика кількість паратиреоїдного гормону може спричинити руйнування організму, збільшуючи кількість кальцію в крові до небезпечного рівня, сприяючи утворенню каменів у нирках та виводячи кальцій з кісток, що може спричинити руйнівні переломи. Занадто мало формує метаболізм і сприяє втомі, набору ваги, депресії та ряду інших проблем.

Сьогоднішні висновки також містять інформацію про рецептори, пов'язані з G-білками (GPCR), сімейство сигнальних молекул, до яких належить PTH1R. У сукупності GPCR спрямовані на майже 30 відсотків ліків, що зараз є на ринку.

Відображати GPCR, як відомо, важко за допомогою традиційних методів рентгенівської кристалографії; На сьогоднішній день лише близько 40 із понад 800 загальних GPCR визначили свої структури. Для візуалізації поточної структури команда використовувала інноваційну техніку, яка називається кріоелектронною мікроскопією (кріо-ЕМ), яка здатна зображати молекули з безпрецедентною чіткістю і може легше візуалізувати такі молекули, як GPCR, вбудовані в клітинні мембрани.