Выяснена структура каннабиноидного рецептора второго типа

Китайская научная группа вместе с российскими и американскими учеными получила кристаллографическую структуру второго каннабиноидного рецептора. Эти знания помогут разработать лекарства против воспалительных, нейродегенеративных и других заболеваний. Статья ученых опубликована в журнале Cell.

Каннабиноидные рецепторы являются ключевой частью сигнальной системы человеческого организма, называемой эндоканнабиноидной системой. Они регулируют ряд процессов в организме, таких как обмен веществ, восприятие боли, активность нейронов, иммунные функции и так далее. Показано, что, воздействуя на эти рецепторы, можно облегчать некоторые патологические состояния, например хроническую боль.

В настоящее время известно два каннабиноидных рецептора — первого типа, СВ1, и второго типа, СВ2. Первый тип больше всего встречается в нервной системе, он отвечает за психоактивные эффекты, а второй тип преимущественно находится в иммунной системе. Исследования показывают, что СВ2 является привлекательной терапевтической целью для иммуномодуляции, лечения воспалительной и нейропатической боли, нейровоспаления и нейродегенеративных заболеваний. Также было показано, что блокаторы СВ2 могут уменьшать рост опухоли. Чтобы эффективно воздействовать на патологические состояния, надо разрабатывать такие лекарства, которые будут точечно воздействовать на один рецептор и не действовать на второй, или наоборот. Однако тут возникают сложности, потому что эти рецепторы очень похожи: аминокислотные последовательности, кодирующие СВ1 и СВ2, совпадают на 44%. Чтобы разработать точечное «оружие», нужно знать, как устроены обе мишени. Структура рецептора первого из них уже была получена, но второго до настоящей поры была неизвестна.

Чтобы рассмотреть форму молекул этого вида, из них, как из кирпичиков, делают кристалл — высоко упорядоченный комплекс, который можно просветить рентгеновскими лучами и узнать его структуру. Такой кристалл и сделали ученые из каннабиноидного рецептора второго типа, связанного с потенциальным лекарством, которое он блокирует. Благодаря связке с лекарством, можно увидеть не только структуру рецептора, но и то, как именно он связывается с веществом.

Однако рецепторы нестабильны, поэтому чтобы их изучать, используют генную инженерию, в частности, вносят мутации. Мутации должны делать белок стабильным, но не изменять его структуру и/или функцию. Всеволод Катрич, визит-профессор МФТИ, и Петр Попов из лаборатории структурной биологии рецепторов, сопряженных с G-белком, МФТИ, разработали программный комплекс CompoMug, который занимается вычислительным предсказанием таких мутаций. Затем предсказанные мутации они проверяли на практике. В итоге каннабиноидный рецептор СВ2 получил 5 мутаций на основе полученных в результате расчетов.

Ученые сравнили структуру двух каннабиноидных рецепторов и пришли к выводу, что вещества, которые возбуждают один рецептор, могут ослаблять или блокировать второй, и наоборот. Таким образом, можно разработать лекарства, которые будут влиять не только на один рецептор, но и на оба, но разным образом.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.