Nature: 무게!과학자들은 세로토닌이 수용체를 활성화하는 전체 과정을 관찰했다

세로토닌 (3A) 수용체는 통증, 위장 기능 장애, 심리 장애 등을 포함한 다양한 질병 치료법에서 흔히 볼 수 있는 약물 표적이다. 그러나 현재 연구자들은 세로토닌 수용체의 3차원 구조를 잘 알지 못한다. 세로토닌 수용체의 구조를 밝히거나 연구자들이 낮은 부작용을 가진 약물을 설계할 수 있는 단서를 제공하는 데 도움을 줄 수 있다.최근, 한 항목이 잡지에 실렸다자연위의 연구 보고서에서 케이스시저 대학의 과학자들은 연구를 통해 고성능 현미경을 이용하여 세로토닌이 그 수용체를 활성화하는 모든 과정을 관찰하였으며, 세로토닌 수용체의 분자 세부 사항이 약물 개발을 개선하여 다양한 인류 질병을 치료할 수 있을 것이라는 것을 밝혀냈다.

사진 출처: Case Western Reserve University School of Medicine

세로토닌 수체는 뇌, 위 및 주변의 신경계를 포함한 유기체의 다양한 조직의 세포막에 위치합니다.세로토닌 수용체를 억제하는 약물은 환자의 수술 후 메스꺼움을 억제하고 암 치료법을 촉진하는 데 도움을 줄 수 있으며, 동시에 장 자극 증후군과 같은 위장 장애와 같은 질병을 치료하는 데 사용될 수 있으며, 이러한 억제제는 항우울제로 개인 유기체의 주의력과 기억력을 촉진할 수 있다.

연구자 Sudha Chakrapani 교수는 약물의 광범위한 응용은 종종 일부 부작용을 가져올 수 있으며, 일부는 약물 수용체 간의 상호 작용이 좋지 않기 때문에 종종 연구자들이 성공적인 안전 요법을 설계하는 진도가 제한될 수 있다고 말했다. 왜냐하면 현재 연구자들은 세로토닌 수용체의 구조를 이해하는 데 일정한 제한을 받고 있기 때문이다. 그들은 세로토닌이 그 배후에 결합된 후 어떤 과정이 발생할지 잘 알지 못한다;이 연구에서 연구자들은 연구를 통해 단일 원자에 가까운 차원에서 세로토닌이 전신의 세로토닌 수용체를 활성화하는 메커니즘과 과정을 밝혔다.

노벨상을 받은 선진 현미경 기술을 이용하여 연구자들은 세로토닌과 그 수용체가 상호 작용하는 메커니즘을 연구하였는데, 영상 결과 세로토닌이 그 수용체에 결합하여 작용 통로를 비틀 수 있고, 개방된 통로는 분자가 세포 내부로 진입하는 것을 촉진할 수 있다는 것을 보여주었다.그 후 연구자들은 시뮬레이션 방법을 이용하여 나트륨 분자가 어떻게 새로 개통된 통로를 통과하는지 관찰했다. 이 글에서 연구자들은 세로토닌 수용체의 다른 구조를 강조했다. 이는 세포가 일부 분자에 대해 일부 투과성을 발생시킬 수 있다. 이는 신형 약물의 개발에 매우 중요하다.또한 수용체의 특수한 부분은 적절한 통로 기능에도 중요하다.

전체 세로토닌 수용체는 약 10억분의 1미터 너비의 공간에서 발생하여 최근 연구자들은 현미경을 이용하여 이런 미세한 분자를 포착하였다. 이 연구에서 연구자들은 2017년 노벨화학상을 수상한 냉동전자현미경 기술을 사용하여 연구를 진행하였다. 이 기술은 고에너지 현미경을 이용하여 단백질의 활동을 포착할 수 있고, 동시에 이를 3차원 구조 모델로 컴파일할 수 있다. 지난 몇 년 동안 이 단백질과 신형현미경 구조를 이용하여 차크라 관련 연구자들에게 냉동을 관찰할 수 있었다. 의 단서.

연구자들은 이 연구 결과가 세로토닌 수용체의 특수 영역이나 기능을 표적으로 작용하는 더 많은 약물을 개발하는 데 도움이 되기를 희망한다.후연구자 Sandip Basak 박사는 다음과 같이 말했다. 신형이나 부동한 약물은 효과적인 세로토닌억제제로서 역할을 발휘할수 있을것 같다. 특히 이는 현재 약물보다 더욱 효과적인 억제제로 설계되였다. 후기에 우리는 또 더욱 많은 안전한 치료법을 설계하여 세로토닌수용체를 조절함으로써 일련의 인류질병을 치료하게 된다.바이오밸리

원래 위치:

Sandip Basak, Yvonne Gicheru, Shanlin Rao, et al. Cryo-EM은 전체 길이 5-HT3A 수용체의 두 가지 서로토닌 결합 형성을 밝혔습니다.자연, 2018;DOI: 10.1038/s41586-018-0660-7