Изменения в сератониновой системе
Междисциплинарная группа исследователей медицинского отделения Техасского университета в Галвестоне и Университета Хьюстона нашли новый способ воздействия на жизненно важную сератониновую сигнальную систему, который возможно, приведет к разработке более эффективных препаратов с меньшим количеством побочных эффектов. Ученые связывают сбои в сигнальной системе сератонина с широким спектром заболеваний, начиная от депрессий и зависимостей до эпилепсии, ожирения и расстройств пищевого поведения. Большая часть внимания была сосредоточена на комплексе белков – сератониновых рецепторах, которые расположены в клеточной мембране. Каждый рецептор имеет так называемую «активную сторону», которая связывается с молекулой сератонина, и когда эта связь образуется, рецептор изменяет форму передавая сигнал внутрь клетки.
Традиционные исследования препаратов нацелены на взаимодействия, которые происходят в этих активных сторонах. Но дополнительные белки могут изменить поведение рецептора, они связываются с рецептором в местах, достаточно удаленных от активных сторон (в молекулярном понятии). Этот процесс называется «аллостерическим регулированием», механизм, который команда исследователей из медицинского отделения Техасского университета и Университета Хьюстона проверила на один определенный и весьма важный вид серотониновых рецепторов 5-HT 2C.
«Это совершенно новый подход к системе, нацеленный на эти взаимодействия», — сказала онлайн журналу Neuroscience старший автор исследования, профессор Кэтрин Каннингем из медицинского отделения Техасского университета. «В принципе, мы создали новую серию молекул и подтвердили, что их можно использовать для того, чтобы изменить функции рецепторов с помощью аллостерического эффекта, как в лабораторных, так и в естественных условиях».
Исследовательские центры медицинского отделения Техасского университета и Университета Хьюстона изучили естественное взаимодействие между 5-HT 2C рецептором серотонина, и другой молекулой, называемой PTEN. Как и серотонин, PTEN контролирует функции рецептора 5-HT2C, потому как он делает это в месте, далеком от активного центра, вполне возможно, что рецептор связывается с серотонином и PTEN одновременно. Это приводит к аллостерическому эффекту и сератониновая сигнальная система становится слабой.
«Для получения терапевтического эффекта мы хотим сохранить сигнальную систему с помощью 5-HT 2C рецепторов, а для этого мы должны сократить количество рецепторов, которые связываются с PTEN молекулами», — сказал профессор Университета Хьюстона Скотт Гилбертсон, другой старший автор исследования, — «Один из способов заключается в разработке ингибитора, который мешал бы рецепторам связываться с PTEN».
Выбранный исследователями кандидат ингибитор являлся фрагментом рецептора, а именно частью рецептора, которая прикреплялась к PTEN. Такая суб-белковая структура известна как пептиды, ранее ей дали название 3L4F. Эксперименты в пробирке и с клеточными культурами показали, что 3L4F существенно увеличил ответ 5-HT2C, он действовал путем связывания с PTEN, и никаких эффектов на другой тип серотониновых рецепторов 5-HT2A не наблюдалось.
Поведенческие исследования на лабораторных крысах также обнаружили, что 3L4F усиливал ответ 5-HT2C. «Мы изучили клетки человека и крысы, потому что, в конечном счете, мы хотим, чтобы исследование помогло в терапевтических целях», — сказал ведущий автор исследования, постдокторант Ноэль Анастасио из медицинского отделения Техасского университета, — «Идея изучения этих взаимодействий для производства препаратов и инструментов исследования является действительно новой и имеет большой потенциал».
Команда сделала шаг вперед к реализации этого потенциала путем обрезки 3L4F до пептида, удаления примерно половины его размера, но при этом сохраняя его эффективность. С помощью компьютерного молекулярного моделирования, они определили, какие элементы этого пептида были важны для связей с PTEN, эту информация они будут использовать для разработки более мелких молекул с такой же или более высокой активностью.
«У нас уже есть основы, так что при помощи химии мы можем создать новые молекулы, которые по нашему мнению могут помочь в лечении зависимостей», — сказала Каннингем, — «Но существует и интерес к биологии взаимодействия 5-HT 2C и PTEN, и как они влияют на заболевания, такие как наркомания, алкоголизм, депрессия, ожирение и расстройства пищевого поведения. Я думаю, что эти связи действительно помогут нам понять нейробиологию этих нарушений».
Источник: medicalnewstoday.com
Исследователи из Института науки Вейцмана в Израиле выявили дрожжи, которые можно использовать для предотвращения инвазивного кандидоза, основной причины смерти госпитализированных пациентов и пациентов с ослабленным иммунитетом. Исследование, недавно опубликованное в Журнале экспериментальной медицины (JEM), показывает, что новые дрожжи безвредно живут в кишечнике мышей и людей и могут вытеснять дрожжи, ответственные за кандидоз, Candida albicans. Микробы…
Недавние исследования выявили решающую роль метилирования ДНК в черепно-лицевом развитии, открывая путь к предотвращению расщелины губы и неба путем понимания воздействия окружающей среды на генетическую экспрессию. Расщелина губы и неба — наиболее распространенные черепно-лицевые врожденные дефекты у человека, ежегодно поражающие более 175 000 новорожденных во всем мире. Тем не менее, несмотря на десятилетия исследований, до…
Исследователи из Университета штата Мичиган разгадали загадку менее изученной структуры сперматозоида, известной как цитоплазматическая капля (ЦК). CD, характеризующийся увеличенной цитоплазмой — вязким желеобразным веществом, инкапсулированным клеточной мембраной, — расположен рядом с головкой сперматозоида, особенно на его шейке. Это явление наблюдается у всех млекопитающих, включая человека. Эта новая генетическая модель является первой в своем роде. Как…
Исследование показывает, что блокирование белка PD-L2 в стареющих раковых клетках после химиотерапии повышает способность иммунной системы разрушать эти клетки, потенциально повышая эффективность химиотерапии против рака. Лечение рака, включая химиотерапию, помимо уничтожения большого количества опухолевых клеток, также приводит к образованию стареющих опухолевых клеток (также называемых «клетками зомби»). Хотя стареющие клетки не размножаются, они, к сожалению, создают…
Переход от продуктов животного происхождения к продуктам растительного происхождения, независимо от того, считаются ли эти продукты растительного происхождения здоровыми или вредными согласно индексу растительной диеты, приводит к снижению веса у людей с избыточным весом, снижает потребление холестерина и жиров, а также увеличивает потребление клетчатки. Согласно новому анализу Комитета врачей за ответственную медицину, опубликованному в Европейском…
