科学家深入解析多种药物与细胞表面受体互作的机制

大约30%的药物，比如β-受体阻断剂或抗抑郁药物都会同名为G蛋白偶联受体的特殊细胞表面蛋白相互作用，近日一项刊登于国际杂志Nature上的研究论文中，来自巴塞尔大学的研究者同瑞士保罗谢勒研究所(Paul Scherrer Institute)的研究者合作阐明了当药物作用时细胞表面受体结构如何发生结构改变，以及这种结构上的改变如何将信号传递到细胞内部。

多种药物比如可以阻断高血压的β-受体阻断剂，其都可以结合细胞表面的G蛋白偶联受体，药物的结合可以将信号传输到细胞内部，尽管这些细胞表面受体结构的改变已经被科学家们所阐明，但科学家们仍然并不清楚信号是如何被传输到细胞背部的。为了更好地理解信号的转导功能，本文对名为β1-肾上腺素能受体的受体蛋白进行了研究，利用核磁共振波谱法技术，研究者分析了这种受体对多种药物的反应情况。

β1-肾上腺素能受体是一种嵌合入心肌细胞膜中的蛋白，其可以将细胞外药物分子的结合转化成为胞内蛋白的激活；比如去甲肾上腺素可以诱导细胞内的信号级联反应，最终增加心率和血压，而所谓的β-受体阻断剂则可以通过抑制激素结合到肾上腺素能受体上来抑制这些效应，从而降低心率。文章第一作者Shin Isogai说道，我们利用高分辨率的核磁共振波谱技术分析了β1-肾上腺素能受体结合多种药物后的结构改变情况，最终清楚观察到了受体识别结合配偶体的机制，同时也发现了受体的结构改变情况，解析了如何通过改变结构来讲细胞外信号传输到胞内。

如今研究人员可以利用多种新型技术来研究受体的改变及其单一氨基酸的功能，未来他们将通过更加深入的研究来利用核磁共振波谱技术进行新型药物的筛选及药物开发研究工作。