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Studi la chiara maschera delle vernici di come una proteina che calma l'attività di cervello funziona

Poichè l'organismo va circa il suo affare quotidiano, le molecole hanno chiamato il controllo dei neurotrasmettitori il livello di attività elettrica all'interno del cervello. Interagendo con i ricevitori della proteina accoccolati nella membrana che compone il confine esterno di un neurone, i neurotrasmettitori si aprono e portali vicini che gestiscono il flusso degli ioni dentro e fuori della cella.

l'acido Gamma-amminobutirrico, o GABA, domina come uno dei neurotrasmettitori inibitori più importanti nel cervello. Il suo ruolo primario è di calmare l'attività di cervello, abbassante il numero dei segnali che infornano nel cervello in bilanciamento con l'attività di altri neurotrasmettitori che si arrampicano l'attività di cervello. (Anche è venduto come un supplemento nutrizionale per promuovere calma e migliorare sonno.)

Quando GABA non può inibire la segnalazione del cervello, lo squilibrio nell'attività può piombo ad una serie di emissioni di salubrità compreso ansia o i disordini di umore, dolore aumentato, muscle gli spasmi e, nei casi estremi, anche l'epilessia.

In uno studio pubblicato in natura il 17 giugno, gli scienziati all'istituto universitario di USC Dornsife delle lettere, le arti e le scienze e l'istituto del ponte al USC Michelson concentrano per scienze biologiche convergenti capite come GABA interagisce con un ricevitore chiave della proteina chiamato GABAB.

Lo studio, fatto in collaborazione con i ricercatori alla Stanford University, il centro dell'acceleratore lineare di Stanford e il Université il de Montpellier in Francia, vernici una chiara maschera di come GABA cambia la forma di GABAB e rivela un chiaro obiettivo per le nuove droghe.

Visualizzazioni ultraelevate di definizione di un forma-dispositivo spostatore

I ricercatori hanno usato la microscopia dell'cryo-elettrone, o il cryo-EM, per catturare le istantanee dettagliate mai-prima-vedute della proteina di ricevitore di GABAB che torce e che contorce mentre interagisce con GABA.

La proteina di ricevitore di GABAB riposa attraverso la membrana cellulare dei neuroni ed è composta di due sottounità con le simili forme: GB1, che riconosce GABA e GB2, che trasmette il segnale da GB1 nell'interno delle cellule.

Le immagini cryo-EM forniscono le cianografie di come, poichè GABA interagisce con GB1, un effetto di ondulazione si muove attraverso l'intera proteina finché un'intercapedine non si apra nella parte di GB2 che affronta dentro la cella. Una volta che rivelatore, questa intercapedine in GB2 può interagire con ed attivare le proteine all'interno della cella che gestiscono l'attività del neurone.

Le immagini strutturali tridimensionali offrono la promessa per le terapie migliori per i disordini neurologici, secondo Vadim Cherezov, professore di chimica a USC Dornsife e un autore corrispondente sullo studio. “Queste cianografie possono essere usate per progettare le nuove droghe terapeutiche che potrebbero pregiudicare gli stati conformazionali differenti ed agire così più precisamente.„

Ugualmente importante se non più così, le immagini egualmente rivelano una posizione critica sulla proteina di ricevitore di GABAB, dove GB1 e GB2 si incontrano all'interno della membrana cellulare quando il ricevitore è attivato. Precedentemente sconosciuta, questa interfaccia GB1-GB2 è un obiettivo principale per un tipo di droga chiamato un PAM (breve per il modulatore allosteric positivo).

Promessa di offerta di PAMs per lo sviluppo di nuove droghe terapeutiche perché non sostituiscono l'atto delle molecole naturali quale GABA ma piuttosto regolarsi come il ricevitore si comporta, piombo a meno effetti collaterali, Cherezov ha detto.

Ci sono molte aree terapeutiche in cui mirare alla proteina di ricevitore di GABAB potrebbe essere utile; tuttavia, tali interventi diretti possono venire con gli effetti collaterali significativi. Gli sviluppi di PAMs hanno facilitato dalle nostre immagini della struttura hanno potuto piombo ad una nuova generazione di droghe più sicure che mirano a questo ricevitore.„

Vadim Cherezov, il professor di chimica a USC Dornsife

Source:
Journal reference:

Shaye, H., et al. (2020) Structural basis of the activation of a metabotropic GABA receptor. Nature. doi.org/10.1038/s41586-020-2408-4.