Nemzetközi tudóscsoport feltérképezett egy molekuláris komplexet, amely segíthet jobb, csekély mellékhatásokkal járó, csontritkulás és rák elleni gyógyszerek kifejlesztésében.

Van Andel Kutatóintézet

atomtérképe

A majdnem atomi felbontású képek a mellékpajzsmirigy-hormon-receptor 1-et (PTH1R) ábrázolják, egy molekulát, amely jeleket továbbít a sejtekbe és a sejtekből, kölcsönhatásba lépve két kulcsfontosságú hírvivővel: egy olyan molekulával, amely utánozza a mellékpajzsmirigy-hormont, a kalciumszint egyik legfontosabb szabályozóját. a világban. test, és egy stimuláló G fehérje, egy molekula, amely közvetíti a csontforgalmat.

A Science-ben ma közzétett eredmények jobb kutatási tervet adnak a kutatóknak az oszteoporózis és más állapotok, például a chachexia kezelésére szolgáló gyógyszerek megtervezéséhez, amelyek súlyos gyengeséget és súlycsökkenést okoznak, ami végzetes lehet daganatos betegeknél.

Világszerte több mint 200 millió embernek van csontritkulása, és még többen alacsony csontsűrűségűek. Az elkövetkező években a közegészségügyi szakértők ezeknek a számoknak a növekedésére számítanak, részben a népesség elöregedése miatt. Attól is tartanak, hogy a csontritkulással összefüggő törések megnövekednek, mivel a ritka mellékhatások miatt kevesebb ember szedi a jelenlegi gyógyszereket.

"Az összes ilyen molekula összefogásának megértése hiányzik a puzzle-ból a parathormon 80 évvel ezelőtti felfedezése óta" - mondta H. Eric Xu, Ph.D., a Van Andel Kutatóintézet (VARI) professzora. ) és a tanulmány megfelelő társszerzője. "Nagyszerű előrelépés, hogy reméljük, egyszer majd segít az embereknek szerte a világon".

A PTH1R egy molekuláris kommunikációs csatorna a sejtek és környezete között, amely támogatja a csontok, a bőr és a porc fejlődését, és szabályozza a vér kalciumszintjét.

Ennek érdekében kölcsönhatásba lép molekuláris hírvivőkkel, például a mellékpajzsmirigy hormonjával, amelyek biztosítják, hogy a véráramban megfelelő mennyiségű kalcium álljon rendelkezésre az egészséges működés fenntartásához.

A túl sok mellékpajzsmirigyhormon azonban pusztítást okozhat a szervezetben, növelve a vér kalciummennyiségét veszélyes szintre, elősegítve a vesekő képződését és eltávolítva a kalciumot a csontokból, ami pusztító töréseket okozhat. A túl kevés építi fel az anyagcserét, és hozzájárul a fáradtsághoz, a súlygyarapodáshoz, a depresszióhoz és számos más problémához.

A mai eredmények szintén információt nyújtanak a G-fehérjéhez kapcsolt receptorokról (GPCR), amelyek a PTH1R-hez tartozó jelátviteli molekulák családja. A GPCR együttesen a jelenleg piacon lévő gyógyszerek közel 30 százalékát célozza meg.

A GPCR-eket köztudottan nehéz vizualizálni a hagyományos röntgenkristályos módszerekkel; Eddig a több mint 800 GPCR-ből csak körülbelül 40-nek sikerült meghatároznia a struktúráját. A jelenlegi szerkezet vizualizálásához a csapat egy krioelektron mikroszkópia (krio-EM) nevű innovatív technikát alkalmazott, amely képes soha nem látott tisztaságú molekulák leképezésére, és könnyebben képes megjeleníteni a sejtmembránba ágyazott molekulákat, például GPCR-eket.