Un progetto multi-istituzionale per comprendere uno dei principali obiettivi della progettazione di farmaci umani ha prodotto nuove intuizioni su come funziona la comunicazione strutturale in un componente cellulare chiamato recettore accoppiato a proteine ​​G (GPCR), fondamentalmente una struttura "campanello" che avvisa la cellula di importanti molecole nelle vicinanze. Comprendere più a fondo la struttura e la funzione del recettore consentirà un migliore sviluppo del farmaco.

"È un enorme campo di ricerca attiva nel mondo accademico e industriale perché se riusciamo a capire con precisione come funzionano i GPCR, allora possiamo più facilmente progettare farmaci per cambiare il loro comportamento e quindi controllare il dolore, fame, e altro ancora, " ha detto il coautore Christopher Neale, un ricercatore presso il Center for Nonlinear Studies presso il Los Alamos National Laboratory. "Questo lavoro ci aiuta a comprendere la funzione dei recettori come mezzo per consentire la futura scoperta di farmaci. Ad esempio, se il legame del calcio può disattivare un GPCR, poi si può usare quella conoscenza in una ricerca guidata di farmaci che promuovono o inibiscono il legame del calcio a seconda del risultato di salute desiderato".

I GPCR sono una famiglia di proteine ​​di membrana che trasmettono informazioni alle nostre cellule. Rispondono a cose come l'adrenalina e gli oppioidi, e sono la più grande classe di bersagli farmacologici umani. La ricerca riportata questa settimana in Comunicazioni sulla natura descrive la regolazione dei GPCR da parte di ioni fisiologici come sodio, calcio e magnesio.

Il documento delinea gli esperimenti di risonanza magnetica nucleare in vitro condotti dal gruppo di Scott Prosser (Università di Toronto, Canada) che ha identificato cambiamenti in questi recettori in base alle concentrazioni di cationi bivalenti. Il documento include la conferma di questi effetti nelle cellule vive dal gruppo di Roger Sunahara (University of California, San Diego) e simulazioni al computer eseguite a Los Alamos da Neale e Angel E. Garcia per definire meccanismi di risoluzione atomica che possano spiegare i risultati sperimentali. Finalmente, teoria aggiuntiva di Adnan Sljoka (Kwansei Gakuin University, Giappone) hanno mostrato che i meccanismi proposti da Neale implicano tipi fattibili di comunicazione strutturale attraverso il recettore.