近原子蓝图揭示了针对癌症和其他疾病药物靶标的内部作用
密歇根州格兰德拉皮兹市(2020年6月3日)-范安德尔研究所的科学家首次描述了一种分子途径的近原子水平结构,该分子途径在人类发育,血压调节,炎症和细胞死亡中起着至关重要的作用。这些发现今天发表在《自然》杂志上。
“该pannexin1信道,或PANX1,对于维持正常的,健康的功能,并且因此,可用于治疗疾病的宿主的主要目标极其重要的,”说微露,博士,范安德尔研究所(Van Andel Institute)结构生物学计划的助理教授,也是该研究的通讯作者。“我们的新图像为药物开发提供了蓝图,也回答了有关PANX1如何工作的长期问题。”
PANX1是一种蛋白质,存在于整个人体的组织中,在其中形成通道,这些通道允许分子(例如细胞燃料ATP)以及更小的离子通过。干扰PANX1的药物已显示出有望用于许多疾病的治疗,包括心血管疾病和癌症。到目前为止,对于这些代理如何与PANX1进行精确交互还知之甚少。
这项研究揭示了正常情况下PANX1的关键变化,与细胞经历凋亡的时间相比,这一过程可以回收受损和死亡的细胞。这些变化会导致分子和离子通过通道的不同区域,并确定是打开还是关闭大孔。
在正常情况下,孔被阻塞,只有小离子可以通过PANX1中的七个窄边隧道。但是,在细胞凋亡过程中,孔被打开,ATP被释放,这发出了开始细胞循环的信号。
重要的是,研究小组还确定了一种抑制PANX1的常见药物,即羧苄酮,可以通过阻止其他分子进入通道而起作用。羧甲基环己酮被用于治疗溃疡,并且正在被研究作为几种癌症的疗法。
“这些见解将超出我们对PANX1的理解,将产生影响-它们还阐明了其他类似的大孔通道如何发挥作用,”Juan Du博士说。,是VAI的结构生物学计划的助理教授,也是该研究的通讯作者。
除Du和Lü外,其他作者还包括VAI的主要作者Zheng Ruan博士和Ian J. Orozco博士。VAI最先进的David Van Andel高级低温电子显微镜套件使发现成为可能,该套件使科学家能够细致地观察生活中最小的某些组件。VAI最强大的显微镜Titan Krios可以观察到人类头发宽度的1 / 10,000的分子。VAI的高性能计算团队也为这项工作提供了支持。