【人民日報】中國科學家揭示抑鬱症靶點5-羥色胺受體的結構基礎

  5-羥色胺 ,因為賦予人們感受快樂和幸福的能力而被稱為「快樂神經遞質」 。作為一種重要神經遞質 ,它參與人體廣泛的生理功能 ,包括調節大腦的記憶 、認知 、情感 、學習和成癮性 。該系統的失調 ,可能引起多種精神類疾病 ,如抑鬱症 、精神分裂症 、躁鬱症 、雙相障礙 、偏頭痛等 。5-羥色胺的生理功能是由十幾種5-羥色胺受體介導的 ,明確它們的分子結構和功能機制 ,將為抑鬱症和精神分裂症等精神類疾病的治療帶來新的希望 。

  3月25日 ,尊龙凯时 - 人生就是搏!徐華強和蔣軼團隊 ,聯合浙江大學張岩團隊以及國內外多個研究組 ,在《自然》雜誌上發表了最新研究成果 ,在國際上首次報導了3種5-羥色胺受體的近原子解像度結構 ,揭示了磷脂和膽固醇如何調節受體功能 ,以及抗抑鬱症藥物阿立哌唑(Aripiprazole的分子調節機制 。

  過去科學家們對5-羥色胺家族受體的精細結構了解甚少 ,使得新型靶向藥物的研發十分困難 。為了開發更有效且毒副作用更低的治療藥物 ,研究人員採用單顆粒冷凍電鏡技術 ,首次解析了3種5-羥色胺受體結合不同配體的冷凍電鏡結構 :抑鬱症 、精神分裂症治療靶點5-HT1A受體的結構 ,偏頭痛治療靶點5-HT1D受體的結構和多種精神類疾病潛在的選擇性治療靶點5-HT1E受體的結構 。這些結構為靶向藥物開發提供了重要基礎 。

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  3種5-羥色胺受體結合不同配體的冷凍電鏡結構

  5-羥色胺受體是一種位於細胞膜上的蛋白 ,除了內源性配體和藥物分子能夠調節它們的功能以外 ,脂質也對維持受體正常功能起到至關重要的調節作用 。但由於技術困難 ,科學家對脂質調控膜蛋白的機制尚不清楚 。徐華強團隊突破多項技術難題 ,在國際上首次報道了5-HT1A受體受到磷脂和膽固醇的分子調節機制 。 

  科研人員發現 ,磷脂分子PI4P能結合於5-HT1A受體和G蛋白的相互作用界面 。多個膽固醇分子結合在受體的跨膜區 ,直接參與了受體的激活 ,並且膽固醇分子還參與調節了藥物阿立哌唑與受體的結合 。阿立哌唑是臨床用於治療精神分裂症的一線用藥 ,被用於治療抑鬱症 、雙相障礙 、自閉症等重要精神類疾病 。揭示磷脂和膽固醇調控5-羥色胺受體的機制 ,將為深入理解5-羥色胺系統和開發新型安全 、有效的精神類疾病治療藥物提供重要的基礎 。

  該課題由上海藥物所徐華強/蔣軼研究團隊領銜 ,聯合浙江大學張岩教授團隊合力攻關 ,得到了中外多位學者的大力協助 。博士生徐沛雨 、黃思婕 、張會冰和博士後毛春友 、美國溫安洛研究所X. Edward Zhou和上海藥物所程曦副研究員為論文共同第一作者 。他們的工作獲得了上海市 、科技部重點研發計劃等多個項目資金資助 。

責任編輯 :姜泓冰