新发现的药物作用于细胞通路
细胞膜蛋白隐藏着秘密通道,可用于改变细胞行为。这一结论由德尔马医院医学研究所(Hospital del Mar Research Institute)领导的一项研究证实,该研究发表在《自然通讯》上,参与机构来自西班牙、瑞士、英国、德国、法国、波兰、荷兰、丹麦、匈牙利、意大利、瑞典、中国和美国。该发现可能有助于创建新药或改进现有药物的作用机制。
该研究的发现基于计算机模拟,达到了前所未有的细节水平。研究人员得以在原子尺度上实时观察膜脂如何与其天然环境中的G蛋白偶联受体(GPCR)相互作用。这些相互作用揭示了调节细胞功能的新方法,而此前这些方法一直是不可见的。“我们发现了药物调节细胞活动调控蛋白的新通道,”研究协调员、德尔马医院医学研究所生物医学信息学研究计划(GRIB)及庞培法布拉大学GPCR药物发现研究组负责人Jana Selent博士解释道。
GPCR之所以重要,是因为现有药物中有相当一部分通过靶向它们来作用于细胞。事实上,FDA批准的药物中有34%是基于这些受体的。“掌握这些药物在细胞内作用具体位点的详细信息,将加速靶向治疗的发展,”Selent博士补充道。
持续进行的工作
尽管该研究基于190项实验数据,覆盖了已知GPCR的60%,但揭示这些蛋白调节细胞功能机制的工作仍在继续。目前,研究人员已经证实,除了已知的入口点外,还存在其他只有通过计算机模拟才能看到的入口。这些新发现的通路可用于开发创新的治疗手段。根据该研究第一作者、GRIB博士后研究员David Aranda博士的说法,这些是“每个受体更特异的入口——更直接地调节细胞行为的方式”。
在许多情况下,人们知道某种药物作用于细胞,但并不知道其作用方式。这些结果揭示了细胞动力学的这一方面,使得识别“靶点成为可能,有助于制造更具选择性、更精准的药物,从而减少可能的副作用。这可以让我们超越目前用于治疗多种疾病的方法,”他补充道。
这些信息以及未来的发现可免费供任何从事药物开发或改进的实验室使用。
故事来源:
材料由IMIM(德尔马医院医学研究所)提供。注意:内容可能因风格和长度进行了编辑。
期刊参考文献:
- David Aranda-García, Tomasz Maciej Stepniewski, Mariona Torrens-Fontanals, Adrian García-Recio, Marta Lopez-Balastegui, Brian Medel-Lacruz, Adrián Morales-Pastor, Alejandro Peralta-García, Miguel Dieguez-Eceolaza, David Sotillo-Nuñez, Tianyi Ding, Matthäus Drabek, Célien Jacquemard, Jakub Jakowiecki, Willem Jespers, Mireia Jiménez-Rosés, Víctor Jun-Yu-Lim, Alessandro Nicoli, Urszula Orzel, Aida Shahraki, Johanna K. S. Tiemann, Vicente Ledesma-Martin, Francho Nerín-Fonz, Sergio Suárez-Dou, Oriol Canal, Gáspár Pándy-Szekeres, Jiafei Mao, David E. Gloriam, Esther Kellenberger, Dorota Latek, Ramon Guixà-González, Hugo Gutiérrez-de-Terán, Irina G. Tikhonova, Peter W. Hildebrand, Marta Filizola, M. Madan Babu, Antonella Di Pizio, Slawomir Filipek, Peter Kolb, Arnau Cordomi, Toni Giorgino, Maria Marti-Solano, Jana Selent. 大规模研究GPCR分子动力学数据揭示了变构位点和侧向通道。《自然通讯》,2025年,16卷,第1期,DOI: 10.1038/s41467-025-57034-y。
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