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新闻中心

樊克报道:5-羟色胺怎样激活它的受体

发布时间:2018-11-05浏览次数:141返回列表

  5-羟色胺(Serotonin)受体是治疗疼痛、肠胃功能障碍和情绪障碍的常见药物靶点,但是我们对其三维结构仍知之甚少。有关其受体结构的细节可为设计副作用更少的药物提供重要线索。


5-羟色胺受体位于整个细胞膜,包括大脑、胃和相关神经系统,抑制5-羟色胺受体的药物有助于控制术后恶心,为癌症治疗保驾护航,还可用于治疗肠易激综合征等胃肠道疾病和提高注意力和记忆的抗抑郁药物。

凯瑟西储大学医学院生理学和生物物理学副教授Sudha Chakrapani博士说,尽管5-羟色胺受体药用广泛,但也伴随着很多副作用。“由于我们对5-羟色胺受体本身的结构和与5-羟色胺结合后会发生什么还理解有限。因此,这阻碍了新药开发设计。我们的工作首次描述了5-羟色胺如何激活全长5-羟色胺受体,其详细程度接近单个原子水平。”



在诺奖显微镜技术的帮助下,Chakrapani团队研究了5-羟色胺与受体的相互作用,图像显示,5-羟色胺附着在受体上,扭曲着打开通道。开放的通道允许分子从细胞外进入细胞内,研究人员利用模拟器观察钠分子通过新打开的通道。新研究强调了5-羟色胺受体的不同构象,这些构象让细胞对特定分子的可渗透性变大或变小,这是药物开发的关键,它还显示出受体的哪些部分对通道的正常功能zui关键。

整个5-羟色胺受体仅占几十亿分之一米的空间,只有近代形成的显微镜技术才有能力捕捉到如此微小的分子,新研究显示了尖端技术——冷冻电镜——2017年诺贝尔化学奖成果的强大影响力。在过去的一年里,它已经帮助凯瑟西储大学的研究人员观察了肾结石和其他疾病的核心蛋白质结构,去年,Chakrapani开始用冷冻电镜观察5-羟色胺受体为本研究奠定了基础。

科学家希望他们的发现能够引领靶向5-羟色胺受体特定区域或功能的更精que药物。“我们正在积极寻找帮助设计更安全药物的方法,从而调节5-羟色胺受体相关疾病,”文章一作博后学者Sandip Basak说。