حل یک بیماری پارکینسون پازل را از طریق پروتئین طراحی

دوپامین یک انتقال دهنده عصبی درگیر در همه چیز بالاتر از عملکردهای شناختی برای کنترل موتور, انگیزه, انگیختگی, تقویت جنسی و ارضاء گیرنده های آن در عمل بوده است دیرینه هدف برای درمان اختلالات مانند پارکینسون بیماری است که ناشی از نورون های دوپامین با استفاده از سلول های عصبی است که کنترل جنبش.

مشکل این است که برای حداقل دو دهه هیچ کس قادر به "دیدن" آنچه که یک گیرنده های دوپامین به نظر می رسد هنگامی که آن را فعال دوپامین - حداقل نه در بالا به اندازه کافی وضوح به ارائه راه را برای طراحی مواد مخدر است که می تواند هدف قرار دادن گیرنده های موثر است.

در عمده مشارکتی مطالعه منتشر شده در طبیعتدانشمندان از آزمایشگاه پاتریک برته در EPFL با همکاران در UTSW و UCSD در حال حاضر کار می کرد با وضوح بالا ساختار یک فعال شکل گیرنده های دوپامین در یک بومی لیپیدی غشاء محیط زیست است. "بومی گیرنده است که پس از بدرفتاری و فعال آن صورت خیلی گذرا که تلاش در رعایت گیرنده ساختار در عمل شکست خورده اند تا کنون می گوید:" برته.

راه دانشمندان حل شد مشکل این بود که با ترکیب دولت از هنر محاسباتی allosteric و د نوو پروتئین روش های طراحی و توسعه توسط بارت گروه اجازه می دهد محققان به مهندس بسیار پایدار است اما فعال شدن گیرنده های دوپامین که ساختار آنها می تواند پس از آن بررسی و حل کند.

این EPFL تیم ایجاد یک گیرنده با مصنوعی بلوک های ساختمان از قبیل فعال کردن سوئیچ و د نوو اتصال سایت های که جایگزین بی ثبات ساختاری نظم و غیرفعال نمودن مناطق بومی گیرنده.

"این ترکیبی کاربردی/de novo محاسباتی پروتئین رویکرد طراحی قدرتمند آن را به عنوان ما را قادر به ایجاد یک گیرنده قابل ملاحظه ای با افزایش فعالیت و ثبات در حالی که recapitulating کلید ویژگی های بومی مانند دوپامین واسطه سیگنالینگ داخل سلولی و اتصال می گوید:" برته.

موفقیت نیز ساخته شده است با استفاده از بالا پایان ليپيد بازسازی تکنیک ها و ابررساناها-ميکروسکوپ الکترونی غلبه بر موانع در مطالعات قبلی که اقدام به تعیین گيرنده ساختار با استفاده از X-ray کریستالوگرافی و با نگه داشتن گیرنده داخل مواد شوینده است.

مشکل این است که مواد شوینده بسیار ضعیف تقلید از سلول های چربی غشاء که در آن گیرنده های مانند دوپامین یکی به طور طبیعی واقع شده است. همچنین مواد شوینده شهرت تحریف و حتی غیرفعال نمودن گیرنده های آن کمک نمی کند زمانی که تلاش برای دیدن آنچه که آنها در عمل است. "این نشان دهنده اولین اتمی در سطح غشاء و فرآیندهای غشایی-گیرنده ساختار مشخص در یک بومی lipid bilayer می گوید:" برته.

"دستیابی به موفقیت فعال خواهد شد بهبود یافته کشف مواد مخدر تلاش های برابر برای مثال بیماری پارکینسون," او اضافه می کند. "اما آن را نیز مجموعه صحنه را به صورت گسترده استفاده کاربردی و د نوو پروتئین روش های طراحی برای سرعت بخشیدن به ساختار تعیین و از به چالش کشیدن اهداف پروتئین و ایجاد پروتئین با رمان توابع برای طیف گسترده ای از درمانی و بیوتکنولوژی برنامه های کاربردی."

###

مرجع

جی یین کوانگ-Yui M. چن, Mary J. Clark, مهدی حجازی, Punita Kumari شیائو-چن بای راجر K. Sunahara پاتریک برته, Daniel M. روزنبام. ساختار گیرنده های دوپامین D2-G پروتئین پیچیده در یک لیپیدی غشاء و فرآیندهای غشایی. طبیعت 10 ژوئن 2020. DOI: 10.1038/s41586-020-2379-5

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.