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.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
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.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Биологи нашли особый тип стволовых клеток, которые просыпаются в среднем возрасте и активно производят новый жир на животе. Открытие сделали благодаря масштабным экспериментам на мышах и анализу человеческих тканей. Результат объяснил природу возрастного ожирения и дал новую цель для будущих лекарств.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
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.
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