Les scientifiques ont utilisé un composé trouvé dans un arbuste originaire d'Afrique pour révéler les trois formes principales du transporteur de la sérotonine, une protéine dans le cerveau liée à l'anxiété et à la dépression.

En utilisant la cryomicroscopie électronique, les scientifiques ont examiné la protéine se liant à l'ibogaïne, un alcaloïde qui altère la fonction cérébrale et se produit naturellement dans l'iboga arbustif. En utilisant l'ibogaïne, les chercheurs révèlent la structure du transporteur de sérotonine dans son ouverture vers l'extérieur, formes fermées et ouvertes vers l'intérieur.

La découverte publiée aujourd'hui dans la revue La nature .

"Cela signifie que nous pouvons cibler différents états du transporteur pour moduler son activité, " a déclaré l'auteur principal Eric Gouaux, Doctorat., scientifique senior à l'OHSU Vollum Institute de Portland, Oregon, et chercheur au Howard Hughes Medical Institute. "Cela ouvre de nouvelles perspectives sur la façon dont vous pourriez trouver de nouvelles molécules à lier au transporteur."

En décrivant le mécanisme du fonctionnement de la protéine avec l'ibogaïne, Les co-auteurs ont déclaré qu'ils s'attendaient à ce que cette découverte ouvre la porte au développement de médicaments qui arrêtent la dépendance sans les propriétés hallucinogènes et autres propriétés dangereuses de l'ibogaïne.

« Il y a un réel besoin de développer des molécules qui ont ces propriétés anti-addictives, " a déclaré le co-auteur principal Jonathan Coleman, Doctorat., chercheur à l'Institut OHSU Vollum.

En 2016, Gouaux a dirigé une équipe qui a d'abord révélé la structure du transporteur de la sérotonine, qui a fourni de nouvelles informations sur la façon dont les antidépresseurs citalopram et paroxétine, deux des inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine les plus prescrits, ou ISRS, interagir avec et inhiber le transport de la sérotonine.

Influencer pratiquement tous les comportements humains, la sérotonine régule l'activité du système nerveux central ainsi que les processus dans tout le corps, de la fonction cardiovasculaire à la digestion, température corporelle, endocrinologie et reproduction. Le transporteur de sérotonine agit comme une pompe moléculaire pour la sérotonine, recycler le neurotransmetteur suivant la signalisation neuronale. La sérotonine façonne les processus neurologiques, y compris le sommeil, humeur, cognition, la douleur, faim et agressivité.

La nouvelle étude prolonge ce travail révolutionnaire en montrant les principales conformations du transporteur, ou des formes. Le National Institute for Drug Abuse des National Institutes of Health a fourni aux chercheurs de l'ibogaïne, qui est une substance contrôlée de l'annexe 1 qui est strictement réglementée par la loi américaine.

"La plupart des antidépresseurs se lient à la conformation ouverte vers l'extérieur, et notre étude montre que l'ibogaïne peut se lier à l'état intérieur, " a déclaré le co-auteur principal Dongxue Yang, Doctorat., un chercheur du laboratoire de Gouaux.

« Il offre de nombreuses autres pistes pour concevoir de petites molécules aux propriétés anti-addictives, " a ajouté Coleman.

Cryo-EM permet aux scientifiques de visualiser des molécules dans des détails proches de l'atome, cependant, des travaux antérieurs se sont concentrés sur des protéines relativement grandes. C'est l'une des plus petites molécules à être si clairement révélée par cryo-EM.

"C'est un énorme développement pour la science biomédicale, " dit Gouaux. " Il y a cinq ans, les gens auraient dit que c'était impossible."