Nature：重量ポンド！科学者はセロトニンが受容体を活性化する全過程を観察した

セロトニン（3 A）受容体は多種の疾病療法においてよく見られる薬物標的であり、痛み、胃腸機能障害、心理障害などを含むが、現在研究者はセロトニン受容体の三次元構造を明らかにせず、セロトニン受容体の構造を明らかにしたり、研究者がより低い副作用を持つ薬物を設計する手がかりを提供するのに役立つことができることを明らかにしたり、最近、雑誌に掲載された自然上の研究報告書では、ケイシーストレージ大学の科学者たちが研究を通じて高性能な顕微鏡を用いてセロトニンがその受容体を活性化させる全過程を観察し、セロトニン受容体の分子詳細を明らかにして薬物の開発を改善して多くの人類疾患を治療することが期待されている。

画像ソース：Case Western Reserve University School of Medicine

セロトニン受容体は生体の多種組織の細胞膜上に位置し、脳、胃及び周囲の神経系を含む、セロトニン受容体を抑制する薬物は、患者の術後の吐き気を制御し、癌療法を促進するのに役立つとともに、腸刺激性症候群などの胃腸管障害などの疾患の治療に用いることができ、これらの抑制剤は同時に抗うつ薬として個体の注意力と記憶力を促進することもできる。

研究者のSudha Chakrapani教授は、薬物の広範な応用はしばしばいくつかの副作用をもたらし、部分的には薬物受容体間の相互作用があまりよくないため、これはしばしば研究者の成功安全療法の設計の進度に制限を受けることができる、現在研究者はセロトニン受容体の構造を理解する上で一定の制限を受けて、彼らはセロトニンがその背後に結合した後にどのような過程が起こるか分からない、この研究では、研究者は研究を通じて単一原子に近いレベルでセロトニンが全身セロトニン受容体を活性化するメカニズムと過程を明らかにした。

ノーベル賞を受賞した先進的な顕微鏡技術を利用して、研究者たちはセロトニンと受容体の相互作用のメカニズムを研究し、イメージングの結果、セロトニンは受容体に結合し、作用通路をひねることができ、開放された通路は分子の細胞内部への侵入を促進することができることを表明した、その後、研究者はシミュレーションの方法を用いてナトリウム分子が新たに開通した通路をどのように通過するかを観察し、文章の中で、研究者はセロトニン受容体の異なる立体配座を強調し、これは細胞がいくつかの分子に対していくつかの透過性を産生する可能性があり、これは新型薬物の開発にとって極めて重要である、同時に受容体の特殊な部分は適切なチャネル機能にも重要である。

セロトニン受容体全体が幅約10億分の1メートルの空間で発生し、最近の研究者は顕微鏡を用いてこの微小分子を捕捉した。この研究では、2017年にノーベル化学賞を受賞した冷凍電子顕微鏡技術を用いて研究を行った。この技術は高エネルギー顕微鏡を用いてタンパク質の活動を捕捉するとともに、3次元構造モデルにコンパイルすることができ、過去数年間、腎臓結石などの他の疾患に関連するタンパク質構造を観察するのに役立ち、昨年研究者のChakrapani氏は冷凍電子顕微鏡技術を用いてセロトニン受容体を観察し、これは本研究に一定の手がかり。

研究者は本文の研究結果がより多くの薬物を開発して作用セロトニン受容体の特殊な領域または機能を標的にするのに役立つことを望んでいる、後研究者のSandip Basak博士は、新型または異なる薬物が有効なセロトニン抑制剤として機能するように見え、特に現在の薬物よりも有効な抑制剤として設計されているように見え、後期にはさらに安全な治療法を設計してセロトニン受容体を調節し、一連の人類疾患を治療するための研究を続けていくと述べた。（バイオバレー）

元の出所：

Sandip Basak, Yvonne Gicheru, Shanlin Rao, et al. Cryo-EMは、全長5-HT3A受容体の2つの異なるセロトニン結合構造を明らかにします。自然, 2018;商品番号: 10.1038/s41586-018-0660-7