В МФТИ изучили «карманы для связывания лекарства» у рецепторов — активных участников воспалительных процессов
Ученые МФТИ сравнили структуры дигидрокси- и цистеинил-лейкотриеновых рецепторов. Они играют важную роль в воспалительных процессах в организме человека, включая астму, аллергический ринит, крапивницу и некоторые виды рака. Несмотря на структурное сходство лейкотриенов, эти два типа жирных молекул осуществляют свои функции, взаимодействуя с двумя различными семействами рецепторов, работающих в клеточной мембране. Исследование открывает путь к новым терапевтическим стратегиям избирательного воздействия на отдельные рецепторы.
Работа опубликована в Journal of Biological Chemistry. Лейкотриены — это семейство биоактивных липидов. В ходе своей работы в нашем организме они связываются с белками, работающими на клеточной мембране (рецепторами, сопряженными с G-белками, — GPCR). После связывания лейкотриены активируют такой рецептор, изменяя его пространственную конфигурацию, что приводит к вызыванию соответствующего биохимического и физиологического ответа организма. То есть они действуют как эндогенные агонисты для двух различных видов GPCR — дигидрокси-лейкотриеновых рецепторов (BLTR), BLT1R и BLT2R, и цистеинил-лейкотриеновых рецепторов (CysLTR), CysLT1R и CysLT2R.
В основе исследования сотрудников лаборатории структурной биологии рецепторов, сопряженных с G-белком, МФТИ лежит структурная биология. С помощью различных биофизических методов (рентгеновской кристаллографии или криоэлектронной микроскопии) они изучают, как расположены атомы сложных молекул в пространстве. Это позволяет наиболее точно определить участки любого потенциального взаимодействия, в том числе с лекарственными веществами.
«Ранее нашей группой были получены структуры CysLT1R и CysLT2R рецепторов, а группами из США и Японии — структуры BLT1 рецептора, и мы в нашей работе решили их сравнить и проанализировать. Нам удалось выявить ряд интересных особенностей. Несмотря на схожесть активирующих их молекул, у самих лейкотриеновых рецепторов имеется ряд принципиальных различий, что мы наглядно показали в нашем исследовании. Мы сравнили участки связывания лигандов, механизм активации, а также проанализировали способ взаимодействия рецепторов с G-белком и обнаружили некоторые контакты, которые не были указаны в исходных структурных работах. Это имеет не только фундаментальное, но и прикладное значение и может способствовать разработке более эффективных и точно нацеленных лекарств», — рассказала об исследовании Александра Лугинина, старший научный сотрудник лаборатории структурной биологии рецепторов, сопряженных с G-белком, МФТИ.
Разнообразие лейкотриенов и их рецепторов / © Пресс-служба МФТИ
Ученые и фармкомпании ищут специфичные блокаторы рецепторов, вызывающих воспалительные процессы в организме. До сих пор не существует одобренных препаратов, нацеленных непосредственно на изучаемые в исследовании рецепторы: CysLT2R и BLT1R. Данные рентгеновской кристаллографии и криоэлектронной микроскопии проливают свет на их пространственную конфигурацию, различия в «функциональных мотивах» (ключевых аминокислотах, участвующих в активации рецепторов) и детали карманов, где связываются молекулы-активаторы или блокаторы белков. В совокупности эти данные показывают особенности молекулярной архитектуры исследуемого рецептора.
«Точная картина позволяет нам найти лиганд-связывающий карман — участок, где присоединяются молекулы, которые активируют или инактивируют наш белок. Благодаря этому мы можем смоделировать лекарственные вещества, которые будут избирательно действовать на рецептор-мишень. Условно говоря, у нас есть определенная полость, и мы ее можем либо полностью заполнить, либо оставить какие-то участки нетронутыми. Полное заполнение, как ключ в замке, работает более эффективно», — подытожила Александра Лугинина.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Физтехи предложили аналитический способ описания передачи энергии от ультракороткого лазерного импульса к квантовому осциллятору, находящемуся в тепловом равновесии. Эта модель показывает, как сверхкороткие вспышки света возбуждают микроскопические системы — молекулы, кристаллы, плазмоны, фотоны и электронные центры в веществе. Это важно для разработки методов сверхбыстрого управления веществом, генерации терагерцового излучения и подбора оптимальных параметров лазерных импульсов для возбуждения заданных состояний материала.
Звезды типа Солнца в конце жизни превращаются в пульсирующего красного гиганта, а потом – в белого карлика. Ранее считали, что на этом этапе их планеты становятся слишком холодными, ведь белый карлик светит слабо. Новые наблюдения показали, что все намного сложнее и планета может даже прибавить свою температуру. Примерно в 80 световых годах от Земли лежит белый карлик WD 1856. Хотя он всего вдвое легче Солнца, по размерам близок к нашей планете (примерно на треть больше). За счет этого у него огромная плотность, поэтому, несмотря на отсутствие в нем термоядерных реакций (топливо уже кончилось), поверхность этой «мертвой» звезды разогрета почти до пяти тысяч градусов.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно