Биофизики расшифровали механизм работы адреналинового рецептора

Исследователи из Лейпцигского университета впервые на атомном уровне описали механизм передачи сигнала через β2-адренорецептор, относящийся к суперсемейству G-белковых рецепторов (GPCR).

Ключевой механизм

• Связывание адреналина с рецептором изменяет его трёхмерную структуру.
• Это изменение передаётся на внутриклеточный G-белок, заставляя его высвободить регуляторную молекулу GDP.
• После этого G-белок может связать субстрат GTP, активироваться и запустить биохимические каскады в клетке.

Методы исследования

Для работы использовали:

• Компьютерное молекулярно-динамическое моделирование.
• Биохимический и функциональный мутационный анализ.

Эти методы позволили изучить роль гибких структурных элементов рецептора, которые невозможно охарактеризовать классическими методами структурной биологии.

Значение для медицины

Понимание точного механизма передачи сигнала поможет при разработке лекарств, моделируемых на основе естественных мессенджеров (таких как адреналин). Это позволит избежать побочных эффектов, возникающих при связывании препарата с неверным рецептором или некорректной передаче сигнала.

Дальнейшие планы

Профессор Питер Хильдебранд планирует применить компьютерные биофизические методы к другим рецепторным системам, включая исследования в области ожирения.

Работа выполнена в сотрудничестве с нобелевским лауреатом профессором Брайаном Кобилкой и специалистом по крио-ЭМ профессором Йорго Скиниотисом (Стэнфордский университет, США). Результаты опубликованы в журнале Nature Structural & Molecular Biology.