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新的受体信号转导机制可能为药物研发提供新方向

2021.8.02
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

  在一项发表在《PLoS ONE》杂志上的研究中,科学家新发现的受体信号转导机制可能帮助我们更好的设计药物。新发现的一组蛋白alpha arrestins(抑制蛋白类)可能在细胞信号转导过程中发挥关键作用。

  市场上的超过三分之一的药物是针对G蛋白偶联受体发挥作用的,G蛋白偶联受体主要控制细胞信号沟通和功能。G蛋白偶联受体有几百个成员,是最大的信号受体家族。

  一旦细胞G蛋白偶联型受体与天然配体或药结合后,细胞内的G蛋白和beta arrestins就能独立地介导各种信号。紧接着,beta arrestins蛋白移除G蛋白受体阻止G蛋白细胞信号进一步信号。

  但这些受体可以随后循环回到细胞表面或者被破坏。beta arrestins调控造成受体下调可能会干扰药物的疗效,因为药物靶向作用的细胞表面G蛋白偶联受体已经不存在了。

  这就是为什么长期服药的病人会产生耐药,要越来越高的剂量才能起到治疗效果。以β受体阻滞剂为例。正如它的名字那样,β受体阻滞剂干扰结合肾上腺素和其他应激激素的受体,削弱激素的作用,因此被用于治疗心律不齐,防止二次心脏病发作,高血压等。

  筛选后发现β受体阻滞剂卡维地洛治疗心脏疾病可能是最为理想的药物,因为它降低了G蛋白信号的心脏毒性,同时增加了beta arrestin对心脏的保护作用。然而,beta arrestin可能只是细胞信号通路的一部分。在2008年,Alvarez医生发现arrestins的一个亚型家族并命名为alpha arrestins。在当前这项研究中,研究人员利用生化和影像学方法,以进一步确定alpha arrestins在细胞信号传导中发挥的作用。结果alpha arrestins能响应受体结合并能招募化学修饰酶启动下调受体作用。这些效应发生在受体结合头五分钟后,在同一时间内,beta arrestins也已知有触发下调受体的作用。

  该小组发现alpha arrestins功能上与beta arrestins存在协调。研究结果表明,alpha arrestins与beta arrestins一样是无处不在的,是G-蛋白偶联受体信号的调节器,Alvarez博士说。药理学的一项主要工作是开发药物,Alvarez博士预计针对alpha arrestins将使我们能够开发更有效的副作用少的化合物。


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