Структура рецептора серотонина впервые полностью расшифрована с помощью кристаллографии. Это исследование, опубликованное в Интернете в журнале Nature 3 августа 2014 года, открывает путь к разработке новых лекарств, которые могут контролировать тошноту, одно из основных побочных эффектов химиотерапии и анестезии.
Эта работа была выполнена командой из Института структурной биологии (CNRS / CEA / Université Joseph Fourier) и Лаборатории физической химии полимеров и мембран (EPFL, Швейцария), работающей в сотрудничестве с учеными из Architecture et Fonction des Macromolécules. Biologiques (CNRS / Université Aix-Marseille) и Dynamique Structurale des Macromolécules (CNRS / Institut Pasteur) и с компанией Théranyx.
Связь между нейронами в головном мозге обеспечивается, в частности, рецепторами, т. Е.е. белки клеточной мембраны, с которыми нейротрансмиттеры могут связываться. Серотонин – один из самых известных нейромедиаторов. Он участвует, например, в биологии цикла сна-бодрствования, боли или беспокойства. Исследуемый рецептор серотонина входит в состав "Цис-петля" семейство рецепторов, которые чрезвычайно важны с фармакологической точки зрения. Это семейство, в частности, включает рецепторы, с которыми связывается никотин, а также рецепторы-мишени для антидепрессантов (таких как валиум) или общих анестетиков.
Впервые ученые определили полную структуру рецептора серотонина у млекопитающего, мыши, рецепторы которого структурно аналогичны человеческим. Раньше было возможно изучать рецепторы в семействе Cys-петель с использованием гомологов, присутствующих в определенных бактериях. Чтобы выяснить полную структуру серотонинергического рецептора, исследователям пришлось преодолеть несколько препятствий, начиная от его производства в клеточных линиях, культивируемых in vitro, до его очистки и кристаллизации. Затем они визуализировали белок с помощью дифракции рентгеновских лучей, чтобы выявить положение и организацию каждой из аминокислот, составляющих его структуру.
Эти открытия проливают новый свет на функционирование этого рецептора, как он связывает серотонин и передает нервные сигналы. Они могут проложить путь к новым лекарствам, которые могут контролировать тошноту, одно из основных побочных эффектов химиотерапии и анестезии. Разработка соединения, непосредственно основанного на структуре рецептора, может привести к быстрому открытию лекарства, способного связываться с ним и формировать взаимодействия. Этот рецептор также является потенциальной мишенью для других заболеваний, которые влияют на пищеварительную нервную систему (например, синдром раздраженного кишечника) или центральную нервную систему (некоторые типы депрессии).