分享

Science|黑皮质素受体4结构解析有望治疗人类肥胖症

 PaperRSS 2020-04-25

科学家已经确定了一种与肥胖蛋白密切相关的细胞受体的结构。 这可能会带来更好的治疗方法。 图片来源: Yekaterina Kadyshevskaya,USC

研究人员公布了人体新陈代谢关键因素的精确形状,这可能为更好地治疗肥胖和其他代谢紊乱打开大门。

这项研究计划于4月24日发表在《科学》杂志上,研究的中心是大脑中一种叫做黑皮质素受体4蛋白,简称 MC4R。 这种受体能控制有多少能量转化成存储脂肪的量,在调孔身体能量平衡方面起着关键的作用。

编码 MC4R 蛋白的基因突变是早发性肥胖最常见的遗传原因大约每1500人中就有1人受到影响。

南加州大学迈克尔逊生物科学研究中心桥研究所主任、上海科技大学人类研究所创始所长 Raymond Stevens 对 MC4R 感兴趣,认为这是阐明一类称为 G 蛋白偶联受体的蛋白质结构的更大努力的一部分,而 MC4R 是其中的一员

当 Stevens 和他的团队开始处理 MC4R 结构时,他们求助于密歇根大学的 Roger Cone 和他的同事。

Cone实验室的科学家发现了 MC4R,并对其生物学和药理学进行了超过25年的研究。 在那段时间里,至少有四种药物被开发出来作用于人类的黑皮质素受体。 其中一种药物,固定黑肽,作用于 MC4R,治疗罕见形式的综合征型肥胖。 但是,这种方法还不足以治疗更常见的肥胖症ー例如饮食性肥胖ー Cone 解释说,他是这项研究的资深作者。

研究人员 Yu Jing 和 Luis Gimenez 在这三个研究机构工作,带领研究小组确定了 mc4r 的结构,并发现了这种蛋白质的一些意想不到的特性,这些特性为研究它如何与其他分子结合和相互作用提供了新的线索。

例如,他们发现钙离子与 MC4R 和受体结合的主要分子结合。 这种结合钙离子的例子是史蒂文斯和他的团队的第一次,他们已经确定了这一大类蛋白质的许多成员的结构。

“起初,这似乎更像是一种科学上的好奇心。 但随后进一步的实验表明,钙实际上是受体功能所必需的,”史蒂文斯说,他也是这项研究的资深作者。 “想象一下锁和钥匙的情况,在这种情况下,我们发现有一把大钥匙和一把小钥匙,我们需要它们来打开受体。”

开发 setmelanotide 的 Rhythm 制药公司的前首席科学官 Lex Van Der Ploeg 认为,这些发现为黑皮质素受体家族基于结构的激动剂和拮抗剂的设计开辟了一条新的途径。

没有参与这项研究的 Van Der Ploeg 说: “这些发现可以开发针对黑皮质素受体的药物,用于不同的治疗应用。”。

科恩和史蒂文斯强调这些发现是国际合作的重要性和力量的一个例子。

“我们能够贡献我们对 MC4R 的知识,以帮助进一步的结构生物学研究,”科恩说,他是 LSI 的主任,同时也是密歇根大学医学院的分子和综合生理学教授。 “南加州大学和上海科技研究人员的关键结构发现帮助我们回答了更多关于这种受体如何在人体新陈代谢中发挥作用的问题。”

原文来源:

"Determination of the melanocortin-4 receptor structure identifies Ca2+ as a cofactor for ligand binding" Science (2020). https://science. … 1126/science.aaz8995

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多