Исследователи из Oregon Health & Институт Воллума научного университета обнаружил удивительно подробные трехмерные изображения одного из важнейших переносчиков в мозге – переносчика серотонина. Их исследование, опубликованное сегодня в журнале Nature, дает свежий взгляд на то, как циталопрам и пароксетин, два из наиболее широко назначаемых селективных ингибиторов обратного захвата серотонина, или СИОЗС, взаимодействуют с транспортом серотонина и ингибируют его.
Визуализация этой молекулярной структуры создает платформу для разработки новых, более эффективных низкомолекулярных терапевтических средств для лечения депрессии и тревоги.
"Тяжелый урон, который разрушительные болезни, такие как тревога и депрессия, наносят семьям и общинам, во многих отношениях не поддается исчислению. Выявление точной структуры переносчика серотонина открывает огромные перспективы для разработки изменяющих жизнь лекарств для лечения этих заболеваний," сказал Эрик Гуо, доктор философии.D., старший научный сотрудник Института Воллума при OHSU, член Национальной академии наук и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза. Гуо – всемирно признанные кристаллографы в области рецепторов нейротрансмиттеров и структуры транспортеров.
Влияя практически на все формы поведения человека, серотонин регулирует деятельность центральной нервной системы, а также процессы во всем теле, от сердечно-сосудистой системы до пищеварения, температуры тела, эндокринологии и репродукции. Переносчик серотонина действует как молекулярный насос для серотонина, рециркулируя нейромедиатор после передачи нейронных сигналов. Серотонин формирует неврологические процессы, включая сон, настроение, когнитивные способности, боль, голод и агрессию.
Когда в 1980-х годах были впервые разработаны СИОЗС, молекулярная идентичность переносчика, на который они нацелены, была неизвестна. В 1990-х годах исследователи поняли, что у СИОЗС есть общая цель – переносчик серотонина. Связываясь с переносчиком и блокируя перенос серотонина обратно переносчиком в клетку, СИОЗС позволяют серотонину оставаться вне клетки дольше, чем обычно, потенциально продлевая нейрональную передачу сигналов. Хотя СИОЗС широко используются для лечения тревоги и депрессии, молекулярный механизм, с помощью которого они блокируют переносчик, полностью не изучен.
Лаборатория Гуо использовала рентгеновскую кристаллографию для получения изображений транспортера. В этой статье они сообщают, что СИОЗС блокируют транспортер в открытой наружу конформации, загружаясь в центральный сайт связывания, напрямую блокируя связывание серотонина.