科学家们创建了一个新的"分子图谱",揭示了参与血液凝固和炎症反应的一个重要人类受体的工作机制——这一进展可能帮助我们设计出更好的药物,用于治疗肺动脉高压、心血管疾病和某些癌症等病症。这项研究由包括都柏林三一学院研究人员在内的国际团队领导,并发表在《自然通讯》杂志上,研究使用先进的冷冻电子显微镜技术捕捉了血栓素A2受体在活跃状态下的高分辨率图像,此时受体已准备好向细胞内部跨膜发送信号。
该受体存在于血小板和许多其他细胞类型上,在那里它帮助调节血栓形成、血管收缩和炎症反应。
都柏林三一学院医学院和生物化学与免疫学学院的博士后研究员Pawel Krawinski博士表示:"血栓素A2本身是一种短寿命的信号分子,在体内几秒钟内就会消失,这一直使我们难以研究它如何激活受体。"
"为克服这一难题,我们使用了一种新技术,使我们能够以非凡的细节可视化其结构,这反过来帮助我们了解它如何与细胞内部的信号蛋白相互作用。"
他们工作的结构图像揭示了几项令人惊讶的特征。事实证明,与许多相关受体不同,血栓素受体使用一种不寻常的"激活开关"来触发内部信号传导。研究人员还发现,信号分子可能是从细胞膜内部而非细胞外部进入受体的。
Krawinski博士补充道:"这些见解对我们来说非常引人入胜,但它们远不止是结构细节,也可能具有重要的医学意义。血栓素受体在多种疾病中发挥作用,包括心血管和心肺疾病、肺动脉高压和纤维化肺病。它在某些癌症和炎症条件下也过度活跃。"
"通过揭示激活分子如何结合并触发受体,新的分子图谱为开发能够选择性阻断或微调其活性的药物提供了蓝图。这类药物可能有助于预防有害的血液凝固、减少过度的血管收缩或限制与疾病相关的炎症信号传导。"
该研究还阐明了导致出血疾病的受体罕见遗传突变。了解这些突变如何改变受体结构可能帮助研究人员更好地诊断和治疗患有这些疾病的患者。
总体而言,这项研究对临床上重要的信号系统提供了前所未有的视角。通过结合结构生物学、计算建模和实验室实验,研究团队提供了一个详细的分子图谱,有望指导未来针对血栓素受体设计更安全、更有效的疗法。
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