| 인지질과 콜레스테롤의 세로토닌 수용체 조절 메커니즘 규명 | ||
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  중국과학원 상하이약물연구소 Xu Huaqiang(徐華强), Jiang Yi(蔣軼) 연구팀은 저장대학교 Zhang Yan(張岩) 연구팀 및 국내외 여러 연구팀과 공동으로 세계 최초로 3종의세로토닌 수용체의 원자에 가까운 해상도 구조를 발표하고 인지질과 콜레스테롤이 수용체 기능을 조절하는 방법과 항우울제 아리피프라졸의 분자 조절 메커니즘을 규명하였다. 해당 연구 성과는 국제학술지 “Nature”에 게재되었다. 세로토닌의 생리적 기능은 10여가지 세로토닌 수용체에 의해 매개되며 분자 구조와 기능 메커니즘의 규명은 우울증, 정신 분열증 등 정신질환 치료에 새로운 희망을 부여한다. 보다 효과적이고 독성과 부작용이 적은 치료제를 개발하기 위해 연구진은 단일입자 극저온전자현미경 기법을 이용하여 최초로 3가지 세로토닌 수용체가 다양한 리간드와 결합하는 극저온전자현미경 구조를 분석했다. 우울증, 신경 분열증 치료 표적 5-HT1A 수용체 구조, 편두통 치료 표적 5-HT1D 수용체 구조 및 다양한 정신 질환의 잠재적인 선택성 치료 표적 5-HT1E 수용체 구조 등을 분석하였으며 이러한 구조는 세로토닌 수용체를 표적으로 하는 약물 개발에 중요한 기반을 제공한다. 세로토닌 수용체는 세포막에 위치한 단백질로 내인성 리간드와 약물분자가 기능을 조절할 수 있는 외에도 지질도 수용체의 정상적인 기능을 유지하는데 중요한 역할을 한다. 그러나 기술적인 어려움으로 인해 지질이 막단백질을 조절하는 메커니즘은 아직 불분명하다. 해당 연구는 다양한 기술적 어려움을 해결하여 세계 최초로 인지질과 콜레스테롤에 의한 5-HT1A 수용체의 분자 조절 메커니즘을 규명했다. 연구진은 인지질 분자 PI4P가 5-HT1A 수용체와 G 단백질의 상호작용 계면에 결합할 수 있음을 발견했다. 여러 콜레스테롤 분자가 수용체의 막횡단영역에 결합하여 수용체의 활성화에 직접 참여하고 콜레스테롤 분자는 약물 아리피프라졸과 수용체의 결합을 조절하는데 참여한다. 아리피프라졸은 임상에서 정신 분열증을 치료하는 1선 약물이며 우울증, 양극성 장애, 자폐증 등 중요한 정신질환 치료에도 사용된다. 인지질과 콜레스테롤이 세로토닌 수용체를 조절하는 메커니즘의 규명은 세로토닌 시스템에 대한 심층 확인과 정신질환 치료를 위한 안전하고 효과적인 새로운 약물 개발을 위한 중요한 기반을 제공할 전망이다. 정보출처 :http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2021-03/26/content_464928.htm?div=-1 |
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