Новое исследование, проведенное в университете Лидса, дает подробное представление о регуляции ионных каналов TRPC5, которые позволяют положительно заряженным ионам, таким как кальций, натрий и калий, поступать в клетки и выходить из них, сообщает портал Phys.org.
Главный механизм, с помощью которого клетки связываются с окружающей средой, – это движение ионов металлов по каналам, расположенным внутри их клеточных мембран. Каналы TRPC5 считаются потенциальными терапевтическими мишенями для лечения ряда состояний, включая тревогу, а также сердечно-сосудистых и заболеваний почек.
Под руководством доктора Робина Бона, доцента химической биологии медицинского факультета, и доктора Стивена Мюнча, доцента кафедры мембранной биологии Школы биомедицинских наук, было проведено исследование, показавшее, как небольшая молекула, похожая на лекарство, под названием Pico145, связывается с каналом TRPC5 и предотвращает его открытие.
Доктор Дэвид Райт, соавтор исследования, сказал: «Используя криоэлектронную микроскопию, выполненную в лаборатории Astbury BioStructure, мы определили структуры с высоким разрешением канала TRPC5 в присутствии и в отсутствие Pico145. Эти структуры показали, как Pico145 может замещать липид, связанный с каждым из четырех белков TRPC5. Дальнейшие исследования позволили понять важность отдельных аминокислотных остатков в деле связывания Pico145 TRPC5».
Многие заболевания проявляются при дефектах функции ионных каналов, поэтому контроль открытия и закрытия определенных ионных каналов – очень успешная терапевтическая стратегия. Но усилиям по открытию каналов лекарственными способами часто препятствуют пробелы в понимании того, как небольшие молекулы могут быть сконструированы для управления активностью ионных каналов.
Доктор Мюнх сказал: «Замещение липидов открывает некоторые интересные новые направления исследований того, как это важное семейство белков функционирует на фундаментальном уровне и как мы можем разработать новые методы лечения в будущем».
Доктор Бон добавил: «Открытие и закрытие каналов TRPC регулируется многими факторами, включая диетические компоненты, такие как липиды, минералы и антиоксиданты, а также токсины окружающей среды. Избыточная активность каналов TRPC связана с рядом заболеваний».
Следовательно, небольшие молекулы, которые могут препятствовать открытию каналов TRPC, все чаще рассматриваются как потенциальные терапевтические агенты. Действительно, у нескольких фармацевтических компаний сейчас есть программы открытия лекарств, которые сосредоточены на поиске новых ингибиторов каналов TRPC, включая TRPC5. Pico145, разработанный американской фармацевтической компанией, принадлежит к наиболее мощному и селективному классу молекул (называемых ксантинами), нацеленных на TRPC5 и связанные с ним каналы TRPC.
В Лидсе ученые проделали большую работу, чтобы понять, как ксантины регулируют активность каналов TRPC. Изученные структуры представляют собой прорыв, который может обеспечить новые, рациональные подходы к разработке кандидатов в препараты, нацеленные на каналы TRPC.
Научная работа, помимо возможности создания новых лекарств, открыла несколько новых направлений исследований. В частности, предстоит изучить как физиологические и диетические факторы, такие как липиды и ионы цинка, могут регулировать каналы TRPC.
