A tanulmány a hányinger kezelésére használt gyógyszerek egy meghatározott osztályára összpontosított, hányás, és irritábilis bél szindróma, setronsnak hívják. A szetronokat általában jól tolerálják, de néhány rákos beteg nem reagál rájuk, a tanulmány vezetője, Sudha Chakrapani, PhD, a Case Western Reserve Egyetem Orvostudományi Karának élettani és biofizikai docense.
"Azok a rákos betegek, akiknek a kezelési tervükben később hányásuk van- késleltetett hányás- nem hajlamosak reagálni a szankciókra, "Chakrapani azt mondta." Folyamatosan szükség van jobb gyógyszerekre. "A kábítószer-fejlesztést megállította az a modellhiány, amely pontosan megmutatja, hogy a gyógyszerek, mint a setronok, hogyan kapcsolódnak a szervezet célfehérjéjéhez; a szerotonin (3) receptorhoz. pontos modell, a gyógyszerfejlesztők nem tudták pontosan megérteni, hogy a setron-receptor kölcsönhatások mely elemei a legfontosabbak, és hogyan lehet őket fokozni.
Az új tanulmány az eddigi legnagyobb felbontású képeket mutatja be, amikor egy setron letelepedett a szerotonin (3) receptor kötőzsebébe. A kutatók nyomon követték a receptor-gyógyszer kölcsönhatásokat, kevesebb, mint egy milliárdmilliomodrésze; krioelektronmikroszkóp segítségével. A krio-elektronmikroszkópia (cryo-EM) csak a közelmúltban vált elérhetővé a kis fehérje célpontok számára, és ez volt a kémiai Nobel-díj 2017-es középpontjában.
A Cryo-EM képek azt mutatták, hogy a setronok ugyanazt a kötődési helyet használják, mint a receptor természetes kötőpartnere a szervezetben, szerotonin, de vegyen egy kicsit más "pózt", amely kissé megváltoztatja a receptor alakját. A különbségek segítették a kutatókat abban, hogy pontosabb modellt alkossanak arról, hogyan működnek a setronok molekuláris szinten.
- mondta Sandip Basak, a lap első szerzője:
A múltban, nem volt önbizalmunk a kötőzsebében modellezni a gyógyszert. Most ezt pontosan megtehetjük. A molekuladinamikai szimulációk segítségével figyelhetjük a gyógyszer zsebében való mozgását is. "
Chakrapani a Sínai -hegy kollégáival együttműködve azonosította a setronok és a szerotonin receptorok közötti legstabilabb kölcsönhatást. A csapat figyelte, ahogy a szetronok csavarodnak és forognak a zsebben, feltárja a gyógyszer és a receptor kulcsfontosságú részeit, amelyek szükségesek a szoros kapcsolathoz. Ezután mutatták a legfontosabb részeket, amely megszüntette a setronok affinitását a szerotonin receptorokhoz. Együtt, a kísérletek segítettek feltárni, hogy a setronok és a szerotonin receptorok mely részei a legfontosabbak, és talán a legígéretesebb a terápiás fejlesztés.
"A kötési zseb és a legfontosabb kölcsönhatások azonosítása, és a gyógyszer tájolása a kötőzsebben, megalapozza a hatékonyabb gyógyszerek tervezését, - mondta Yvonne Gicheru, aki a lap első szerzője.
A nagy felbontású képeket Titan Krios krioelektronmikroszkóppal gyűjtöttük össze a Stanford Egyetem munkatársaival együttműködve. Az első Titan Krios mikroszkóp telepítése a Cryo-EM Core-ban, itt, a Case Western Reserve-ben, most fejeződött be, és most az egyik két működő mikroszkóp Északkelet-Ohio államban.
A tanulmány a Chakrapani laboratóriumból származó két másik személyről szól; mindkettő az elmúlt évben jelent meg. Az első, ben is Nature Communications , először felfedte a teljes hosszúságú szerotonin receptor szerkezetét. Az adatok alapot adtak egy későbbi tevékenységhez Természet publikáció, amely pontosan megmutatta, hogy a szerotonin fizikailag hogyan aktiválja receptorát. Következő, Chakrapani azt tervezi, hogy elmélyül az új setron gyógyszermolekulák és a szerotonin receptorok közötti specifikus molekuláris kölcsönhatásokban.