Моделирование G-белков раскрывает механизм ключевого этапа внутриклеточной передачи сигналов

от

Исследователи из Университета Северной Каролины выяснили, как происходит ключевой этап передачи сигналов в клетках, наглядно продемонстрировав механизм отсоединения G-белков от рецепторов, на которые нацелены многие распространённые лекарства.

Прорыв в понимании клеточного ответа на лекарства

Учёные из Медицинской школы Университета Северной Каролины совершили прорыв в понимании того, как клетки реагируют на наиболее широко используемые лекарства на молекулярном уровне. Их исследование, [опубликованное](https://pnas.org/doi/10.1073/pnas.2512423122) в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, демонстрирует мощный вычислительный метод, показывающий, как важные белки передают клеточные сигналы внутри нашего организма.

Исследователи надеются, что эти новые открытия помогут создать более безопасные и эффективные методы лечения широкого спектра заболеваний — от болезней сердца до расстройств психического здоровья.

Роль G-белков в передаче сигналов

Многие лекарства действуют путём воздействия на белки, называемые G-белок-связанными рецепторами (GPCRs), которые помогают клеткам реагировать на сигналы, такие как гормоны и нейромедиаторы. Эти рецепторы являются мишенью примерно для трети всех рецептурных препаратов. До сих пор учёные не до конца понимали, как «G-белки» отсоединяются от активированных лекарствами рецепторов на поверхности клетки, чтобы продолжить процесс передачи сигналов.

Компьютерное моделирование и идентификация путей диссоциации G-белков

С помощью передовых компьютерных симуляций, использующих метод «ускоренной молекулярной динамики», исследователи из Университета Северной Каролины смогли идентифицировать пути диссоциации G-белков и наблюдать, как эти белки отделяются, чтобы переносить сигналы глубже в клетку. Их симуляции соответствовали реальным лабораторным результатам и показали, как новый тип лекарственных соединений может замедлять процесс отсоединения.

«Благодаря международному сотрудничеству с командой из Университета Монаш в Австралии мы обнаружили, что эти соединения могут замедлять диссоциацию G-белков в согласованных симуляциях и экспериментах», — сказал Инглонг Мяо, доктор философии, автор исследования, доцент кафедры фармакологии и вычислительной медицины.

«Маленькие молекулы, которые мы изучали, представляли собой особый класс потенциальных лекарств, которые могут связываться с целевыми GPCRs с высокой селективностью. Такие соединения могут избежать токсических побочных эффектов у пациентов. Они также являются кандидатами для лечения невропатической боли без риска привыкания к лекарствам».

Это понимание может помочь разработчикам лекарств создавать более точные препараты, которые точно настраивают передачу сигналов в клетках, потенциально снижая побочные эффекты и улучшая лечение различных заболеваний.

Предоставлено [Школой медицины Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл](https://phys.org/partners/university-of-north-carolina-at-chapel-hill-school-of-medicine/)

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте