Впервые получена структура серотонинового рецептора

Ученые впервые смогли изучить один из основных для работы нервной системы рецепторов — серотониновый. На работу этого белка нацелено действие многих препаратов, несмотря на ограниченные знания о его строении. Достижение стало возможным благодаря последним разработкам в области криоэлектронной микроскопии, за которую дали Нобелевскую премию по химии в 2017 году. Статья с результатами работы опубликована в журнале Nature Communications.

Серотониновые рецепторы представляют собой семейство похожих между собой белков, находящихся в клетках многих тканей. Они очень подвижны и состоят из большого количества нежестко соединенных частей, из-за чего детальное исследовать их структуру достаточно сложно. Обычно его исследовали по частям, но в новой работе впервые удалось выяснить, как именно отдельные домены связаны и взаимодействуют друг с другом в несвязанном с дополнительными веществами состоянии. Биологи изучали подтип 3A, который встречается в мозге, пищеварительном тракте и периферической нервной системе.

«Серотониновый рецептор работает как проход или канал между внеклеточным пространством и внутренним, — поясняет ведущий автор работы Сандип Барсак из американского Университета Кейс Вестерн Резерв. — Когда молекула серотонина связывается с рецептором, то канал меняет свою конформацию с закрытой на открытую. В конечном счете, он скручивается в более распределенную структуру, закрывая канал, но оставляя серотонин присоединенным. Таким образом, он предотвращает немедленное повторное срабатывание».

На различные серотониновые рецепторы воздействуют многие лекарственные и наркотические вещества, такие как ЛСД, мескалин, ДМТ, псилоцибин и многие другие галлюциногены. Конкретно на подтип 3A влияют противорвотные препараты, так как этот тип встречается в пищеварительной системе. Недостаток этих веществ — существенные побочные эффекты. Авторы надеются, что полученная структура позволит создавать лекарства с заданными свойствами. В дальнейшем, отмечают биологи, необходимо выяснить структуру рецептора, активированного серотонином, а также соединенного с другими активными веществами.