Расшифрована структура «обезболивающего» рецептора

От чего страдал герой «Морфия» Михаила Булгакова? Может быть, от слабоволия, может быть – от безысходности или других причин. Сколько людей, столько и мнений. Но наверняка можно сказать одно: ведущую роль в этом сыграл опиоидный анальгетик, а точнее – его побочный эффект – привыкание.

Структура каппа-опиоидного рецептора. Credit: Credit: Che and Wacker, Roth Lab

Сейчас, конечно, существуют другие опиоиды, которые гораздо эффективнее. Но все они действуют не совсем избирательно – преимущественно взаимодействуя с одним типом рецептора, они влияют и на другие. Именно по этой причине они снимают сильную боль так же эффективно, как и вызывают головную боль, тошноту и множество других побочных эффектов.

Эта проблема решается всего лишь созданием селективного препарата, действующего на один конкретный тип рецептора. Но есть одна загвоздка – доподлинно структуру его до сих пор не удавалось выяснить. Структура активированного каппа-опиоидного рецептора стала известна лишь недавно, и именно это позволяет разработать эффективное средство, которое бы избирательно и прочно связывалось с каппа-опиоидным рецептором, но не активировало мю-опиоидные рецепторы – источники побочных эффектов. Именно они опосредуют привыкание к средству, необходимость в повышении дозы и передозировку.

Из-за своего маленького размера и «нежности» выяснить структуру рецептора с помощью рентген-структурного анализа ранее никак не удавалось. Для преодоления этой трудности исследователи создали суспензию из выделенных рецепторов в специальной смеси из воды и липидов, после чего вода удалялась и следовало ещё множество трюков для стабилизации рецептора в активном состоянии (даже крошечные специально подобранные для этого антитела).

С помощью различных ухищрений учёным всё-таки удалось получить кристаллическую структуру рецептора и выяснить важнейшие сайты связывания с лигандами. Об этой находке они рассказали в Cell. Она стала важнейшим шагом на пути к созданию эффективных и безопасных обезболивающих препаратов нового поколения.

Текст: Дарья Тюльганова

Structure of the Nanobody-Stabilized Active State of the Kappa Opioid Receptor

Tao Che,  Daniel Wacker et al.

Published: January 4, 2018

http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2017.12.011