Faire progresser la conception de médicaments pour de meilleurs effets médicaux nécessite une combinaison de recherche expérimentale et de simulation informatique. Les scientifiques du Laboratoire national de Los Alamos, Université de Toronto, Canada, Université de Californie, Université de San Diego et Kwansei Gakuin, Le Japon explore comment les composants cellulaires communiquent avec diverses molécules voisines. Dans cette image, le calcium relie deux parties d'un récepteur cellulaire, éventuellement réglementer son activité. Crédit :Laboratoire national de Los Alamos
Un projet multi-institutionnel visant à comprendre l'une des principales cibles de la conception de médicaments humains a permis de mieux comprendre le fonctionnement de la communication structurelle dans un composant cellulaire appelé récepteur couplé aux protéines G (RCPG). essentiellement une structure de "sonnette" qui alerte la cellule des molécules importantes à proximité. Une meilleure compréhension de la structure et de la fonction du récepteur permettra un meilleur développement de médicaments.
« C'est un vaste domaine de recherche active dans les universités et l'industrie, car si nous pouvons comprendre précisément comment fonctionnent les GPCR, alors nous pouvons plus facilement concevoir des médicaments pour modifier leur comportement et ainsi contrôler la douleur, faim, et plus, " a déclaré le coauteur Christopher Neale, chercheur au Centre d'études non linéaires du Laboratoire national de Los Alamos. "Ce travail nous aide à comprendre la fonction des récepteurs comme moyen de permettre la découverte de médicaments futurs. Par exemple, si la liaison au calcium peut désactiver un GPCR, alors on peut utiliser ces connaissances dans une recherche guidée de médicaments qui favorisent ou inhibent la liaison du calcium en fonction du résultat souhaité pour la santé. »
Les GPCR sont une famille de protéines membranaires qui transmettent des informations à nos cellules. Ils réagissent à des choses comme l'adrénaline et les opioïdes, et ils constituent la plus grande classe de cibles médicamenteuses humaines. La recherche rapportée cette semaine dans Communication Nature décrit la régulation des GPCR par des ions physiologiques tels que le sodium, calcium et magnésium.
L'article décrit les expériences de résonance magnétique nucléaire in vitro réalisées par le groupe de Scott Prosser (Université de Toronto, Canada) qui a identifié des changements dans ces récepteurs en fonction des concentrations de cations divalents. L'article comprend la confirmation de ces effets dans des cellules vivantes par le groupe de Roger Sunahara (Université de Californie, San Diego) et des simulations informatiques exécutées à Los Alamos par Neale et Angel E. Garcia pour définir des mécanismes de résolution atomique qui peuvent expliquer les résultats expérimentaux. Finalement, théorie supplémentaire par Adnan Sljoka (Université Kwansei Gakuin, Japon) a montré que les mécanismes proposés par Neale impliquent des types réalisables de communication structurelle à travers le récepteur.
