Ученые из Института исследований госпиталя дель Мар в Барселоне установили, что аминокислоты, являющиеся строительными элементами белков, играют важную роль в реакции клеток на медикаменты.
Как строительные блоки в сложной структуре, они взаимодействуют между собой, контролируя ответ клетки. Это открытие может способствовать созданию более безопасных и эффективных медикаментов. Работа была опубликована в журнале Nature Communications (NatCom).
Исследователи сосредоточились на одном из рецепторов клеточной мембраны — каннабиноидном рецепторе второго типа (CB2), который является важным элементом иммунной системы. Он относится к семейству рецепторов, связанных с G-белками (GPCR), участвующих в передаче сигналов внутрь клетки. Эти рецепторы являются мишенями для примерно трети всех одобренных медикаментов, включая препараты от сердечно-сосудистых заболеваний, рака, астмы и психических расстройств.
С помощью компьютерного моделирования, лабораторных исследований и методов машинного обучения ученые изучили влияние каждой аминокислоты на поведение рецептора.
Выяснилось, что аминокислоты действуют не изолированно, а в постоянном взаимодействии друг с другом, образуя динамическую сеть. Эта сеть определяет, как клетка будет реагировать на внешние сигналы — будь то медикамент, стресс или изменения окружающей среды. В случае CB2-рецептора это позволяет направить ответ клетки по «правильному» пути, избегая нежелательных последствий.
«Самое увлекательное — это то, что мы поняли, как эти маленькие элементы функционируют в сложной сети и управляют реакциями клеток, — пояснила доктор Яна Селент, руководитель проекта. — Теперь, воздействуя на ключевые точки в этой сети, мы можем разрабатывать медикаменты, которые вызывают строго определенную реакцию».
По мнению авторов исследования, новое понимание функционирования рецепторов может послужить основой для более точной настройки терапии различных заболеваний.
Фото: hi-tech.mail.ru