La recherche à l'Université de l'Arkansas sur les protéines membranaires pourrait conduire à de meilleurs développements et tests de médicaments. Des chercheurs en chimie ont étudié un type de protéine membranaire qui expulse les médicaments d'une cellule, contribuant à la résistance aux médicaments. Ils ont découvert que la composition lipidique de la membrane cellulaire a un effet sur le comportement de ces protéines, qui doivent être pris en compte lors du test de médicaments ciblant les protéines membranaires. Leurs résultats sont disponibles en libre accès dans la revue ACS Science centrale .

La résistance aux médicaments, y compris la résistance bactérienne aux antibiotiques et la résistance des cellules cancéreuses à la chimiothérapie, est un défi important pour les développeurs de médicaments.

"Près des deux tiers de tous les médicaments ciblent les protéines membranaires, " a expliqué Mahmoud Moradi, professeur assistant de chimie et biochimie. "Cette recherche examine comment les protéines membranaires interagissent avec l'environnement. Si vous ignorez le fait que ces protéines dépendent de leur environnement, vous pourriez vous retrouver avec les mauvais médicaments."

Moradi et ses collègues ont étudié un type de protéine membranaire appelée exportateurs ABC multi-médicaments. Ces protéines transportent des substances, comme la drogue, de l'intérieur vers l'extérieur des cellules, et ils sont responsables à la fois de la résistance aux antibiotiques chez les bactéries et de la résistance à la chimiothérapie chez les cellules de mammifères.

En utilisant des superordinateurs spécialement conçus et soutenus par la National Science Foundation et les National Institutes of Health, les chercheurs ont effectué des simulations moléculaires pour étudier comment la composition lipidique de la membrane d'une cellule affecte ces protéines.

Ils ont découvert que ces protéines restaient inactives et n'expulsaient pas de médicaments dans les membranes cellulaires avec un type de composition lipidique, appelé phosphocholine, ou PC. Cependant, les mêmes protéines sont devenues actives dans des cellules avec une composition lipidique différente, appelé phosphoéthanolamine, ou PE, leur permettant de libérer des médicaments et de rendre la cellule résistante. Parmi les membranes cellulaires composées de lipides PE, ceux contenant un type particulier de lipides, appelé PAPE, s'est avérée la plus efficace pour activer ces protéines et donc la plus sensible à la résistance aux médicaments. La prise en compte de ces informations sur l'environnement lipidique pourrait aider les chercheurs à développer et tester plus efficacement des antibiotiques et des traitements contre le cancer.