Исследователи обнаружили, что рецептор витамина D является мишенью для воздействия химических веществ из окружающей среды

Новое исследование Университета Северной Каролины проливает свет на то, как химические вещества из окружающей среды могут влиять на рецепторы витамина D (VDR). Работа показывает, что соединения, идентифицированные в базе данных Tox21 как возможные дизрапторы VDR, взаимодействуют с рецептором in vitro, и подтверждает эффективность программ высокопроизводительного скрининга для выявления интересующих соединений.

"Большинство людей считает витамин D только витамином, но в организме он превращается в гормон, поэтому VDR является частью эндокринной системы, регулирующей гормональную функцию", — говорит профессор биологических наук NC State Сет Куллман. — "Если что-то — например, химическое вещество, нарушающее работу эндокринной системы — вмешивается в функцию гормона на разных этапах развития или старения, это может кардинально изменить физиологию ряда важных систем".

Исследователи из NC State и Агентства по охране окружающей среды США (EPA) изучили соединения, которые база данных Tox21 пометила как потенциальные дизрапторы VDR. Tox21 использует высокопроизводительный скрининг для выявления химических веществ, которые могут представлять угрозу для здоровья человека.

Из подмножества более 400 соединений, представляющих интерес, исследователи обнаружили 21 потенциальный агонист (соединение, усиливающее активность) и 19 антагонистов (соединение, подавляющее активность).

Команда протестировала соединения in vitro и использовала компьютерное моделирование методами хемоинформатики, чтобы проверить их влияние на VDR. "Чтобы рецептор активировался, он сначала должен связаться со специфической молекулой, как ключ подходит к замку", — объясняет Куллман. — "Затем активированный рецептор рекрутирует и взаимодействует со специфическими белками. В результате гены включаются или выключаются".

"Мы ошибались. Соединения, которые мы выбрали из Tox21, смогли связаться с VDR и повлиять на его функцию. Это важно, потому что этот рецептор экспрессируется практически во всех клетках, а витамин D играет роль почти во всех системах организма".

Куллман и его коллеги также отметили, что некоторые соединения оказывали необычные эффекты, например, антагонисты рекрутировали белки, а агонисты делали обратное.

"Этим исследованием мы подтвердили результаты Tox21, но это действительно только первый шаг", — говорит Куллман. — "Мы знаем, что более 35% населения испытывает дефицит витамина D. Теперь мы определили соединения, которые являются антагонистами VDR и могут усугублять этот дефицит. Что, если мы подвергаемся воздействию этих соединений? Текущие исследования показывают, что дефицит витамина D связан с заболеваниями — от болезни Альцгеймера до ожирения. Наши следующие шаги — дальнейшее изучение взаимосвязей между нарушением сигналинга витамина D и болезнями".

Исследование опубликовано в Scientific Reports.