Memecahkan teka-teki penyakit Parkinson melalui desain protein – ScienceDaily

Memecahkan teka-teki penyakit Parkinson melalui desain protein – ScienceDaily

[ad_1]

Dopamin adalah neurotransmitter yang terlibat dalam segala hal mulai dari fungsi kognitif yang lebih tinggi hingga kontrol motorik, motivasi, gairah, penguatan, dan kepuasan seksual, reseptor yang ditanganinya telah menjadi target lama untuk mengobati gangguan seperti penyakit Parkinson, yang disebabkan oleh degenerasi dopamin. -menggunakan neuron yang mengontrol gerakan.

Masalahnya adalah bahwa setidaknya selama dua dekade, tidak ada yang bisa “melihat” seperti apa reseptor dopamin ketika diaktifkan oleh dopamin – setidaknya tidak dalam resolusi yang cukup tinggi untuk menawarkan jalan untuk merancang obat yang dapat menargetkan reseptor secara efektif.

Dalam studi kolaboratif utama yang diterbitkan di Alam, ilmuwan dari laboratorium Patrick Barth di EPFL, dengan rekan di UTSW dan UCSD sekarang telah mengerjakan struktur resolusi tinggi dari bentuk aktif reseptor dopamin di lingkungan membran lipid asli. “Reseptor asli berperilaku sangat buruk dan bentuk aktifnya begitu sementara sehingga upaya untuk mengamati struktur reseptor ‘dalam tindakan’ sejauh ini telah gagal,” kata Barth.

Cara para ilmuwan memecahkan masalah adalah dengan menggabungkan pendekatan desain alosterik komputasi dan protein de novo canggih yang dikembangkan oleh kelompok Barth yang memungkinkan para peneliti untuk merekayasa reseptor dopamin yang sangat stabil tetapi aktif yang strukturnya kemudian dapat mereka pelajari dan pecahkan.

Tim EPFL menciptakan reseptor dengan blok bangunan buatan seperti mengaktifkan sakelar dan situs pengikatan de novo, yang menggantikan wilayah reseptor asli yang tidak stabil, tidak teratur, dan tidak aktif.

“Pendekatan desain protein komputasi fungsional / de novo hibrid ini sangat kuat, karena memungkinkan kami membuat reseptor dengan aktivitas dan stabilitas yang sangat ditingkatkan sambil merekapitulasi fungsi asli utama seperti pensinyalan dan pengikatan intraseluler yang dimediasi dopamin,” kata Barth.

Keberhasilan ini juga dimungkinkan dengan menggunakan teknik rekonstitusi lipid high-end dan mikroskop cryo-elektron, mengatasi kendala dalam penelitian sebelumnya yang mencoba untuk menentukan struktur reseptor menggunakan kristalografi sinar-X dan dengan menjaga reseptor di dalam deterjen.

Masalahnya adalah bahwa deterjen sangat buruk dalam meniru membran lipid sel di mana reseptor seperti dopamin secara alami berada. Selain itu, deterjen memiliki reputasi merusak dan bahkan menonaktifkan reseptor, yang tidak membantu ketika mencoba untuk melihat seperti apa bentuknya saat beraksi. “Ini mewakili struktur reseptor membran tingkat atom pertama yang ditentukan dalam lapisan ganda lipid asli,” kata Barth.

“Terobosan ini akan memungkinkan upaya penemuan obat yang lebih baik melawan, misalnya, penyakit Parkinson,” tambahnya. “Tapi itu juga menetapkan panggung untuk menerapkan secara luas pendekatan desain protein fungsional dan de novo untuk mempercepat penentuan struktur target protein yang menantang dan membuat protein dengan fungsi baru untuk berbagai aplikasi terapeutik dan bioteknologi.”

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Institut Teknologi Federal di Lausanne. Asli ditulis oleh Nik Papageorgiou. Catatan: Konten dapat diedit gaya dan panjangnya.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Slot Online

Author Image
adminProzen