Серотонин (5-НТ) является одним из основных нейротрансмиттеров в центральной и периферической нервной системе человека. Он помогает регулировать аппетит, память, познание и настроение через рецепторы серотонина (5-HTR).
Группа международных ученых недавно совершила прорыв в понимании структуры и функции рецепторов серотонина. Впервые исследователи сообщили о структурах рецепторов 5-HT 4 , 5-HT 6 и 5-HT 7 и определили структуры всех 12 подтипов рецепторов 5-HT.
Исследование было опубликовано онлайн в Molecular Cell 16 июня.
Исследователи под руководством Х. Эрика Сюй из Шанхайского института лекарственных веществ (SIMM) Китайской академии наук в сотрудничестве с исследователями из Чжэцзянского и Копенгагенского университетов систематически выявляли структурную основу распознавания подтипов рецепторов серотонина низкомолекулярные лиганды 5-HT и 5-CT. Они также выяснили молекулярный механизм селективного связывания белков G s и G i серотониновыми рецепторами.
Семейство серотониновых рецепторов является одним из наиболее сложных подсемейств в суперсемействе рецепторов, связанных с G-белком (GPCR), и содержит 12 подтипов. Различные подтипы рецепторов играют разные физиологические роли в организме человека и связаны с разными типами G-белков. Среди них 5-HT 4 , 5-HT 6 и 5-HT 7 рецепторы в основном связаны с нижестоящими белками G s , а 5-HT 1 и 5-HT 5 рецепторы в основном связаны с нижестоящими белками G i .
Путем структурного сравнения этих трех G s -связанных серотониновых рецепторов с G i/o -связанными серотониновыми рецепторами и с 19 дополнительными G s — и G i/o -связанными структурами рецепторов класса A, команда обнаружила G s -связанный класс рецепторов. механизм белковой селективности, использующий переключатели TM5 и TM6.
«Эти результаты способствуют фундаментальному пониманию того, как серотониновые рецепторы, крупнейшее подсемейство GPCR класса А, активируемые одним и тем же эндогенным лигандом, создают широкое разнообразие клеточных ответов», — сказал Сюй, корреспондент исследования.
Кроме того, эти структурные данные о распознавании лигандов обеспечивают основу для рациональной разработки лекарств на основе структур, нацеленных на рецепторы 5-HT 4 , 5-HT 6 и 5-HT 7 . Эти идеи также помогают прояснить, как добиться селективности лигандов в сложной серотонинергической системе.
По словам исследователей, это достижение не только раскрыло молекулярный механизм селективного связывания G-белков с GPCR класса A, но и заполнило последний пробел в структурном анализе рецепторов семейства 5-HT.
Эти систематические исследования рецепторов серотонина значительно обогатили наше понимание структуры и функции серотониновой системы. Поскольку депрессия, шизофрения и мигрень могут быть связаны с серотонином , это исследование может также способствовать лечению этих состояний.
