NMDAR (рецепторы N-метил-D-аспартата) служат клапанами на нервных клетках, контролируя поток электрических сигналов в головном мозге. Эта особая группа рецепторов подозревается при многих неврологических заболеваниях, включая болезнь Альцгеймера, эпилепсию, инсульт и болезнь Паркинсона. Биологи из лаборатории Колд-Спринг-Харбор (CSHL) и химики из Бристольского университета объединили усилия, создав химическое соединение, позволяющее более точно исследовать активность NMDAR.
В последнем выпуске Nature Communications профессор CSHL Хиро Фурукава и его коллеги подробно рассказали, как они идентифицировали и усовершенствовали химическое соединение, которое подавляет или останавливает активность определенных NMDAR. Подавляя одни NMDA-рецепторы, позволяя другим функционировать, исследователи теперь могут определять роли, которые разные типы NMDA-рецепторов играют как в здоровом, так и в больном мозге.
Цзюэ Сян Ван, выпускник докторской степени CSHL.D. Программа, которая помогла провести исследование, объяснила, что команда CSHL-Bristol исследовала, как новое соединение UBP791 нацелено на пару субъединиц NMDAR, называемых GluN2C и GluN2D.
"Есть доказательства того, что GluN2C и GluN2D актуальны в тех же областях мозга, где на двигательные функции влияет болезнь Паркинсона," она сказала. "Без хороших ингибиторов мы могли бы только догадываться о том, что делают рецепторы 2C и 2-D."
Ингибируя активность рецепторов GluN2C и GluN2D с более высокой эффективностью и специфичностью, чем раньше, ученые могут лучше изучить роль, которую они играют в болезни Паркинсона.
Лаборатория Фурукавы работала с химической лабораторией профессора Дэвида Джейна в Бристольском университете над улучшением соединения, нацеленного на NMDAR. Лаборатория CSHL специализируется на визуализации физической структуры NMDAR с использованием метода, называемого рентгеновской кристаллографией. Знание структуры рецептора имело решающее значение для химиков, которые затем смогли сконструировать UBP791 для специфического соединения с рецепторами GluN2C и GluN2D, подобно тому, как делается ключ, который вписывается в определенные замки. Дальнейшее изучение того, что делает UBP791 особенно подходящим, позволило ученым улучшить это соединение, создав его последнюю версию, UBP1700.
Состав UBP1700 более точен, чем любой из его предшественников, и "это также более мощный," сказал Ван. "Это важно, потому что исследователям потребуется лишь небольшое количество соединения, чтобы отключить целевые рецепторы. Это ограничивает возможность побочных эффектов, которые может вызвать соединение."
В дальнейшем лаборатория Фурукавы и их сотрудники из Бристоля будут работать над дальнейшей доработкой нового соединения для использования в исследованиях.