Американские исследователи из Южно-Калифорнийского университета определили структуру белка, который переносит гамма-аминомасляную кислоту — важный нейротрансмиттер. Это поможет в разработке более эффективных лекарств от разных нейродегенеративных заболеваний: от тревожного расстройства и шизофрении до болезни Паркинсона и расстройств аутистического спектра. Работа опубликована в журнале Nature.
Нейроны передают сигналы друг другу с помощью нейротрансмиттеров — веществ, которые выбрасываются в синаптическую щель. Одним из важнейших нейротрансмиттеров является гамма-аминомасляная кислота (ГАМК). ГАМК способна оказывать тормозящий эффект на нейроны. Если же ГАМК недостаточно, нейроны могут стать гиперактивными, что проявляется в большом количестве передаваемых ими электрических импульсов. Это может иметь серьезные последствия, например привести к эпилептическому приступу. В организме существует белок-переносчик ГАМК — GAT-1. Он возвращает нейротрансмиттер обратно в нейрон, который его выбросил. Это так называемый обратный нейрональный захват ГАМК. Некоторые лекарственные средства, например тиагабин, способны блокировать этот белок. Так как эта молекула блокирует обратный захват ГАМК, в синаптической щели остается больше этого нейротрансмиттера, и он может оказывать тормозящий эффект на нейрон.
Чтобы выяснить, как именно тиагабин связывается с белком GAT-1, ученые обратились к методу криогенной электронной микроскопии. Это позволило определить атомную структуру белка, а также механизм его взаимодействия с тиагабином. Оказывается, когда лекарственная молекула связывается с GAT-1, происходит изменение его конформации.
Результаты исследования могут помочь в разработке более действенных лекарств от ряда заболеваний и расстройств. К ним относятся эпилепсия, биполярное расстройство, шизофрения, болезни Паркинсона и Хантингтона, тревожное расстройство, расстройства аутистического спектра.
Стоит отметить, что GAT-1 — один из самых маленьких белков, исследованных с помощью криогенной электронной микроскопии. Авторы работы считают, что их успех может вдохновить других исследователей на использование этого метода для изучения других мембранных белков, работа с которыми кажется трудной.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
