Получены трехмерные изображения важнейших опиоидных рецепторов, регулирующих чувство боли и отвечающих за эйфорию, депрессию, наркотическую зависимость.
Впервые полностью определена трехмерная атомная структура двух человеческих опиоидных рецепторов – специфических молекул на контактирующей поверхности мембраны воспринимающей нервной клетки. Сразу две статьи с описанием этого открытия, которое можно рассматривать как существенный прорыв в понимании работы мозга и нервной системы, а также, потенциально, в индустрии анальгетиков, публикует сегодня Nature
Опиоидные рецепторы – самые, наверное, широко известные нейромембранные молекулы, интерес к которым вызван ключевой ролью, которую они играют в формировании как болевых, так и приятных ощущений,
а также наркотической зависимости, депрессий, психозов, галлюцинаций и состояний измененного сознания.
Большая группа веществ, в которую входят как общедоступные анальгетики, которые продают в аптеках, так и тяжелые нелегальные наркотики и психоделики, носит название
В зависимости от того, с какими эндогенными
Детальную трехмерную структуру вплоть до пространственного расположения отдельных атомов пока удалось определить у двух из них –
Этим рецепторам грех жаловаться на отсутствие интереса к своей неоднозначной биохимической активности со стороны специалистов и широкой публики.
Так, мю-рецепторы отвечают за чувство удовольствия и ослабление болевых сигналов, охотно связываясь с такими нейротрансмиттерами, как эндорфины. Именно они являются главными мишенями популярных искусственно синтезированных опиоидов – морфина, героина, а также сильных анальгетиков мю-опиоидного ряда, например викодина – любимого лекарства доктора Хауса.
Каппа-рецепторы обрели славу относительно недавно в связи с широким распространением курительных смесей на основе шалфея предсказателей
Художник помеcтил изображение опиоидного каппа-рецептора (спирали), связанного с агонистом группы морфинов, в цветок мака, хотя на невзрачном зеленом листике шалфея предсказателей в компании с молекулой сальвинорина А (высокоизбирательным активатором каппа-рецепторов) он смотрелся бы куда логичней. // Nature
В отличие от седативной функции мю-рецепторов, каппа-рецепторы, связанные сальвинорином А, резко повышающим их чувствительность к эндогенным нейротрансмиттерам динорфинам,
отвечают за эффект, несколько отличный от действия мю-рецепторов, вызывая эмоциональную неуравновешенность, подавленность, панические атаки и очень яркие галлюцинации – как правило, недоброго характера.
Между тем, как показали эксперименты над животными, активация каппа-рецепторов также снимает болевой синдром, но с одним существенным отличием: в отличие от морфина, героина и анальгетиков мю-опиоидного ряда, агонисты
медики получат в распоряжение сильные болеутоляющие лекарства нового поколения без
«Теперь, зная строение каппа-рецептора и точную форму его молекулы, фармацевты могут существенно ускорить работу», – считает Брайан Рот, биохимик из Университета Северной Каролины, участвовавший в расшифровке рецептора, один из авторов статьи в Nature.
Впрочем, интерес для фармацевтов представляют не только агонисты, но и антагонисты, блокирующие активность каппа-рецепторов, которые можно использовать для лечения депрессий, тревожности, эмоциональной подавленности и прочих дискомфортных состояний, с которыми хорошо знакомы курильщики шалфея предсказателей, действующего как каппа-активатор.
Мощный психоделический эффект каппа-активации тоже не стоит игнорировать при изучении механизмов восприятия, сознания и конструирования мозгом картины мира.
«По всей видимости, каппа-рецепторы играют очень важную роль в нашем восприятии реальности»,
– подчеркнул Рот в одном из пресс-релизов публикации. После нескольких десятилетий запретов на научное изучение психоделиков работы в этой области, наконец, активизировались, и об одном из таких исследований мы уже писали.
Работа по расшифровке каппа-рецептора велась в несколько стадий.
Сначала была решена нетривиальная задача по выделению и сохранению нестабильной молекулы рецептора, выделенной из культуры нервных клеток гусениц генномодифицированной моли
Шалфей предсказателей — неприхотливое растение, легко выращиваемое в комнатных условиях. Его листья содержат разные модификации сальвинорина (A, B и С) — сильного избирательного агониста опиоидных каппа-рецепторов, научное изучение которого только начинается. Сальвинорин, как и антагонист каппа-рецепторов — экспериментальный анальгетик JDTic, могут послужить основой для синтеза болеутоляющих неморфиноподобных средств нового поколения // Wikimedia
Далее методом рентгеноструктурного анализа, использующего эффект дифракции рентгеновских лучей на трехмерной кристаллической решётке, была установлена атомная структура и 3D-форма кристаллизованного комплекса молекулы каппа-рецептора и стабилизирующей ловушки – молекулы антагониста. Наконец, отсоединив от получившейся 3D-модели молекулу JDTic и сделав необходимую коррекцию, исследователи получили точную трехмерную модель каппа-рецептора с разрешением 2,9 ангстрем.
По той же схеме, только с участием генномодифицированных мышей и другой разновидности антагониста-ловушки, была получена трехмерная модель мю-рецептора, которая поможет понять, как именно стыкуются с его молекулой различные опиоидные лиганды, не дающие спокойно спать сотрудникам служб наркоконтроля. Что, в свою очередь, также поможет очистить от побочных эффектов действие опиоидных лекарств, воздействующих на мю-рецепторы.
Сложнейшая работа по расшифровке двух важнейших опиоидных рецепторов велась силами нескольких американских лабораторий и институтов под руководством общего фонда Национальных институтов здравоохранения
Получены трехмерные изображения важнейших опиоидных рецепторов, регулирующих чувство боли и отвечающих за эйфорию, депрессию, наркотическую зависимость.
Впервые полностью определена трехмерная атомная структура двух человеческих опиоидных рецепторов – специфических молекул на контактирующей поверхности мембраны воспринимающей нервной клетки. Сразу две статьи с описанием этого открытия, которое можно рассматривать как существенный прорыв в понимании работы мозга и нервной системы, а также, потенциально, в индустрии анальгетиков, публикует сегодня Nature
Опиоидные рецепторы – самые, наверное, широко известные нейромембранные молекулы, интерес к которым вызван ключевой ролью, которую они играют в формировании как болевых, так и приятных ощущений,
а также наркотической зависимости, депрессий, психозов, галлюцинаций и состояний измененного сознания.
Большая группа веществ, в которую входят как общедоступные анальгетики, которые продают в аптеках, так и тяжелые нелегальные наркотики и психоделики, носит название
В зависимости от того, с какими эндогенными
Детальную трехмерную структуру вплоть до пространственного расположения отдельных атомов пока удалось определить у двух из них –
Этим рецепторам грех жаловаться на отсутствие интереса к своей неоднозначной биохимической активности со стороны специалистов и широкой публики.
Так, мю-рецепторы отвечают за чувство удовольствия и ослабление болевых сигналов, охотно связываясь с такими нейротрансмиттерами, как эндорфины. Именно они являются главными мишенями популярных искусственно синтезированных опиоидов – морфина, героина, а также сильных анальгетиков мю-опиоидного ряда, например викодина – любимого лекарства доктора Хауса.
Каппа-рецепторы обрели славу относительно недавно в связи с широким распространением курительных смесей на основе шалфея предсказателей
Художник помеcтил изображение опиоидного каппа-рецептора (спирали), связанного с агонистом группы морфинов, в цветок мака, хотя на невзрачном зеленом листике шалфея предсказателей в компании с молекулой сальвинорина А (высокоизбирательным активатором каппа-рецепторов) он смотрелся бы куда логичней. // Nature
В отличие от седативной функции мю-рецепторов, каппа-рецепторы, связанные сальвинорином А, резко повышающим их чувствительность к эндогенным нейротрансмиттерам динорфинам,
отвечают за эффект, несколько отличный от действия мю-рецепторов, вызывая эмоциональную неуравновешенность, подавленность, панические атаки и очень яркие галлюцинации – как правило, недоброго характера.
Между тем, как показали эксперименты над животными, активация каппа-рецепторов также снимает болевой синдром, но с одним существенным отличием: в отличие от морфина, героина и анальгетиков мю-опиоидного ряда, агонисты
медики получат в распоряжение сильные болеутоляющие лекарства нового поколения без
«Теперь, зная строение каппа-рецептора и точную форму его молекулы, фармацевты могут существенно ускорить работу», – считает Брайан Рот, биохимик из Университета Северной Каролины, участвовавший в расшифровке рецептора, один из авторов статьи в Nature.
Впрочем, интерес для фармацевтов представляют не только агонисты, но и антагонисты, блокирующие активность каппа-рецепторов, которые можно использовать для лечения депрессий, тревожности, эмоциональной подавленности и прочих дискомфортных состояний, с которыми хорошо знакомы курильщики шалфея предсказателей, действующего как каппа-активатор.
Мощный психоделический эффект каппа-активации тоже не стоит игнорировать при изучении механизмов восприятия, сознания и конструирования мозгом картины мира.
«По всей видимости, каппа-рецепторы играют очень важную роль в нашем восприятии реальности»,
– подчеркнул Рот в одном из пресс-релизов публикации. После нескольких десятилетий запретов на научное изучение психоделиков работы в этой области, наконец, активизировались, и об одном из таких исследований мы уже писали.
Работа по расшифровке каппа-рецептора велась в несколько стадий.
Сначала была решена нетривиальная задача по выделению и сохранению нестабильной молекулы рецептора, выделенной из культуры нервных клеток гусениц генномодифицированной моли
Шалфей предсказателей — неприхотливое растение, легко выращиваемое в комнатных условиях. Его листья содержат разные модификации сальвинорина (A, B и С) — сильного избирательного агониста опиоидных каппа-рецепторов, научное изучение которого только начинается. Сальвинорин, как и антагонист каппа-рецепторов — экспериментальный анальгетик JDTic, могут послужить основой для синтеза болеутоляющих неморфиноподобных средств нового поколения // Wikimedia
Далее методом рентгеноструктурного анализа, использующего эффект дифракции рентгеновских лучей на трехмерной кристаллической решётке, была установлена атомная структура и 3D-форма кристаллизованного комплекса молекулы каппа-рецептора и стабилизирующей ловушки – молекулы антагониста. Наконец, отсоединив от получившейся 3D-модели молекулу JDTic и сделав необходимую коррекцию, исследователи получили точную трехмерную модель каппа-рецептора с разрешением 2,9 ангстрем.
По той же схеме, только с участием генномодифицированных мышей и другой разновидности антагониста-ловушки, была получена трехмерная модель мю-рецептора, которая поможет понять, как именно стыкуются с его молекулой различные опиоидные лиганды, не дающие спокойно спать сотрудникам служб наркоконтроля. Что, в свою очередь, также поможет очистить от побочных эффектов действие опиоидных лекарств, воздействующих на мю-рецепторы.
Сложнейшая работа по расшифровке двух важнейших опиоидных рецепторов велась силами нескольких американских лабораторий и институтов под руководством общего фонда Национальных институтов здравоохранения
