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冷凍電鏡技術(shù)揭示白三烯受體1“奧秘”！抗過敏新藥研制有依據(jù)

來(lái)源： 科技日?qǐng)?bào) ? 2022-03-17 11:43:41

作為花生四烯酸代謝途徑產(chǎn)生的一種重要炎癥因子，白三烯在人體內(nèi)具有十分重要的生理作用，參與多種生理病理反應(yīng)。3月14日，科技日?qǐng)?bào)記者從哈爾濱工業(yè)大學(xué)獲悉，該校生命科學(xué)中心何元政研究員及課題組成員王娜等人關(guān)于白三烯受體1激活的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的研究，近日在線發(fā)表于國(guó)際期刊《自然·通訊》上。此項(xiàng)研究利用冷凍電鏡技術(shù)確定了白三烯受體復(fù)合物結(jié)構(gòu)，揭示了白三烯配體如何激活白三烯受體1的“奧秘”。專家評(píng)價(jià)指出，這一成果為今后抗炎、抗過敏新藥的研制提供了重要依據(jù)。

呼吸系統(tǒng)疾病是常見病、多發(fā)病，發(fā)病大多由大氣污染、吸煙和年齡增長(zhǎng)等因素所致。在生物體內(nèi)，白三烯主要通過作用于白三烯受體而發(fā)揮其生理功能，參與炎癥反應(yīng)和免疫反應(yīng)，并與哮喘等呼吸系統(tǒng)疾病有密切關(guān)系。專家解釋，白三烯受體是在細(xì)胞膜上表達(dá)的一種G蛋白偶聯(lián)受體蛋白，包括兩種不同亞型的受體蛋白。當(dāng)白三烯受體1被內(nèi)源性白三烯配體激活后，可觸發(fā)下游的炎癥、過敏及免疫反應(yīng)。然而近年來(lái)在針對(duì)白三烯的新抗炎藥物研發(fā)方面人類始終裹足不前，是因?yàn)槿狈せ畹陌兹┦荏w的“結(jié)構(gòu)圖”作為設(shè)計(jì)參照。

為解決上述難題，何元政研究員課題組利用冷凍電鏡技術(shù)解析了白三烯受體1與G蛋白結(jié)合的激活結(jié)構(gòu)，分辨率達(dá)到2.91埃。借助分子動(dòng)力學(xué)模擬、對(duì)接和定點(diǎn)誘變等技術(shù)，課題組發(fā)現(xiàn)白三烯與受體的結(jié)合是通過一個(gè)由水分子和受體口袋中關(guān)鍵極性殘基形成的氫鍵網(wǎng)絡(luò)完成的;課題組同時(shí)揭示了受體激活的關(guān)鍵機(jī)制是被激活的關(guān)鍵殘基向受體內(nèi)核方向移動(dòng)，從而關(guān)閉了離子進(jìn)入受體內(nèi)部的可能，繼而解鎖了以前鎖死受體的離子鎖，最終激活了受體。

專家評(píng)價(jià)指出，該研究深刻闡釋了白三烯受體蛋白被激活的機(jī)理，為未來(lái)設(shè)計(jì)抗白三烯藥物合成開辟了一條新路。

標(biāo)簽： 生理病理 冷凍電鏡 抗炎藥物 白三烯受體

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