Механизм действия тетрандрина из китайской медицины открывает новые пути для разработки лекарств
Исследовательская группа под руководством профессора Бена Ко Чи-буна из Гонконгского политехнического университета (PolyU) раскрыла ключевой механизм действия тетрандрина — соединения, выделенного из китайского лекарственного растения Stephania tetrandra. Это открывает путь к созданию новых методов лечения вирусных инфекций и нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и Паркинсона.
Результаты опубликованы в журнале Nature Communications в статье "Tetrandrine regulates NAADP-mediated calcium signaling through a LIMP-2-dependent and sphingosine-mediated mechanism".
Суть открытия
Используя специально разработанный фотоаффинный зонд и другие передовые методы для визуализации мишени тетрандрина в клетке, команда обнаружила, что тетрандрин воздействует на белок LIMP-2 (lysosomal integral membrane protein type-2), изменяя высвобождение кальция из лизосом.
Ранее было известно, что тетрандрин подавляет инфекцию, вызванную вирусом Эбола, за счёт ингибирования опосредованного NAADP (никотинамидадениндинуклеотидфосфата) выхода кальция. Однако точный механизм оставался неясным.
Новый механизм вместо старой гипотезы
Учёные долгое время полагали, что тетрандрин напрямую блокирует кальциевые каналы. Новое исследование показало, что вместо этого он связывается с белком LIMP-2 на поверхности лизосомы (клеточного "метаболического центра") и блокирует высвобождение из неё липидной молекулы сфингозина.
Команда установила, что именно количество клеточного сфингозина контролирует активность кальциевых каналов: чем меньше сфингозина высвобождается, тем меньше кальция может попасть в клетку.
Значение для медицины
- Противовирусная терапия: Предложено использовать тетрандрин для нарушения процессов, критически важных для выживания и репликации вирусов (таких как Эбола и COVID-19), путём воздействия на LIMP-2.
- Новая мишень для drug discovery: Открытие подчёркивает лизосомные механизмы как новую frontier для поиска лекарств. Это предлагает новые стратегии для лечения заболеваний, вызванных дисбалансом кальция, включая нейродегенеративные расстройства и некоторые метастатические виды рака.
Технологическая платформа и перспективы
В ходе работы была создана технологическая платформа, сочетающая фотоаффинные зонды и мультиомиксный анализ. Она позволяет изучать биологию природных соединений и идентифицировать их молекулярные мишени, особенно в контексте традиционной китайской медицины (TCM).
Профессор Ко отметил: "Это первый случай, когда раскрыта функция LIMP-2 в кальциевой сигнализации. С точки зрения клеточной биологии, наше исследование выявило совершенно новый путь для NAADP-регулируемой кальциевой сигнализации через LIMP-2 и сфингозин. С точки зрения противовирусной терапии, исследование идентифицировало LIMP-2 как ключевую мишень тетрандрина".
Это исследование переопределяет подход к применению природных соединений, таких как тетрандрин, в современных терапевтических стратегиях.