針對(duì)中風(fēng)和癲癇的特定治療
冷泉港實(shí)驗(yàn)室(Cold Spring Harbor Laboratory)的研究人員表示,他們發(fā)現(xiàn)了一種機(jī)制,這種機(jī)制可能導(dǎo)致一種藥物只影響治療中風(fēng)和癲癇的細(xì)胞和神經(jīng)元,而不會(huì)產(chǎn)生副作用。
據(jù)冷泉實(shí)驗(yàn)室的教授Hiro Furukawa博士說(shuō),“這真的可以歸結(jié)為化學(xué)。”
當(dāng)人的大腦受傷時(shí),比如在中風(fēng)時(shí),部分大腦開(kāi)始酸化。這種酸化導(dǎo)致谷氨酸的大量釋放。
“我們突然得到了更多的谷氨酸,這些谷氨酸會(huì)接觸到n -甲基- d -天門(mén)冬氨酸(NMDA)受體,導(dǎo)致NMDA受體開(kāi)始大量激活,”Furukawa解釋說(shuō),他負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究(“NMDA受體中ph敏感抑制劑結(jié)合位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)元素”),該研究最近發(fā)表在《自然通訊》(Nature Communications)雜志上。
NMDA受體的環(huán)境依賴(lài)性抑制對(duì)于神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療具有重要的治療意義,這些疾病與神經(jīng)細(xì)胞放電和信號(hào)傳導(dǎo)的改變有關(guān)。這在卒中中尤其如此,在卒中區(qū)質(zhì)子濃度可增加一個(gè)數(shù)量級(jí)。93系列變結(jié)構(gòu)抑制劑在這種低pH環(huán)境下對(duì)GluN1-GluN2B NMDA受體有更強(qiáng)的抑制作用,只允許在缺血區(qū)域內(nèi)進(jìn)行靶向治療。
在這里,我們繪制了GluN1-GluN2B NMDA受體氨基末端區(qū)域的93系列化合物結(jié)合位點(diǎn),并表明n -烷基與結(jié)合位點(diǎn)疏水籠的相互作用對(duì)于ph依賴(lài)性抑制至關(guān)重要。疏水籠中殘基的突變改變了ph依賴(lài)的效價(jià),并且顯著地將抑制劑轉(zhuǎn)化為增強(qiáng)劑。我們的研究為開(kāi)發(fā)治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的高度特異性神經(jīng)保護(hù)化合物提供了基礎(chǔ)。
在健康的大腦中,NMDA受體負(fù)責(zé)控制離子進(jìn)出神經(jīng)元。這些信號(hào)的“發(fā)射”對(duì)學(xué)習(xí)和記憶的形成至關(guān)重要。然而,過(guò)度活躍的神經(jīng)元會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。在各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病中,如中風(fēng)、癲癇、抑郁癥和阿爾茨海默氏癥,以及基因突變出生的個(gè)體中,都觀察到異常的NMDA受體活動(dòng)。
Furukawa的團(tuán)隊(duì)與埃默里大學(xué)的科學(xué)家合作,尋找一種方法,在不影響大腦正常區(qū)域的情況下,防止NMDA受體過(guò)度興奮。
先前的工作已經(jīng)確定了有前途的化合物,稱(chēng)為93系列,適合于這一目的。這些化合物渴望在酸性環(huán)境中與NMDA受體結(jié)合,即使在谷氨酸存在的情況下,這些化合物也會(huì)下調(diào)受體活性,從而防止神經(jīng)元過(guò)度放電。
然而,這93個(gè)系列的化合物有時(shí)會(huì)導(dǎo)致抑制大腦健康部位的NMDA受體的不良后果。這就是為什么Furukawa和他的同事們決定如何改進(jìn)93系列的獨(dú)特之處。
利用x射線晶體學(xué),研究人員能夠看到93個(gè)系列化合物上的一個(gè)基序插入NMDA受體內(nèi)一個(gè)從未被注意到的小口袋中。實(shí)驗(yàn)表明,這個(gè)口袋對(duì)周?chē)膒H值特別敏感。
“現(xiàn)在我們看到了NMDA受體中ph敏感的囊袋,我們可以提出一種不同的支架,”Furukawa解釋說(shuō)。“我們可以重新設(shè)計(jì)93系列的化合物——我們稱(chēng)之為94系列——這樣它就能更有效地適應(yīng)那個(gè)口袋,獲得更高的pH敏感性。”因此,我們基本上才剛剛開(kāi)始為此做出努力。
推薦內(nèi)容
-
深度學(xué)習(xí)可預(yù)測(cè)造血干細(xì)胞的發(fā)育
自動(dòng)駕駛,自動(dòng)語(yǔ)音識(shí)別和游戲Go:Deep Learning正在產(chǎn)生越來(lái)越多的公眾意識(shí)。HelmholtzZentrumMünchen的科學(xué)家及其在蘇黎世聯(lián)邦理工
-
生活在貧困地區(qū)的人住院的風(fēng)險(xiǎn)最大
劍橋大學(xué)的一項(xiàng)最新研究顯示,生活在比平均貧困率更高的地區(qū)的人更容易被送進(jìn)醫(yī)院,住院時(shí)間更長(zhǎng)。 這種差別在體力勞動(dòng)者和受教育程度較...
-
X線物鏡可同時(shí)改善光學(xué)屏障 提高圖像平坦度 色差校正和數(shù)值孔徑
奧林巴斯新的X Line™系列物鏡以及用于超分辨率和TIRF顯微鏡的UPLAPO-HR物鏡采用新的制造技術(shù)設(shè)計(jì),制造出難以使用其他方法制造的形
-
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)校對(duì)錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致涉及關(guān)鍵蛋白質(zhì)的自身免疫性疾病
斯克里普斯研究所的一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)了一組罕見(jiàn)的自身免疫紊亂的分子原因,在這種紊亂中,免疫系統(tǒng)攻擊人體自身的健康細(xì)胞。發(fā)現(xiàn),12月18日
-
足不出戶(hù),送藥上門(mén)!有他們?cè)?,普陀這里的居民不用愁
足不出戶(hù),送藥上門(mén)!有他們?cè)冢胀舆@里的居民不用愁 本輪疫情沖擊之下,上海實(shí)施了較長(zhǎng)時(shí)期的大面積封控,許多高齡、慢性病患者的家
-
地域歧視背后隱藏了什么?
生活中,不管我們?cè)诟约邯?dú)處還是跟別人相處的過(guò)程中其實(shí)我們會(huì)發(fā)現(xiàn)心理對(duì)一個(gè)人的影響是很大的。因此當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)自己有心理疾病的傾向...