治疗抑郁症和焦虑症等疾病的药物通常会产生不同的副作用,因为它们同时调节人体内的各种功能。如果这些药物只能激活针对其旨在治疗的特定病症的功能怎么办?
一组研究人员发现了一种治疗这些疾病且副作用更少的潜在方法。新加坡国立大学杨潞龄医学院(国大医学院)药理学系主任 Gavin Dawe 教授领导的研究小组对relaxin-3(一种神经肽或分子,主要存在于人类体内)进行了修饰。大脑和神经系统——调节广泛的生理功能,包括压力反应、食欲、情绪和疼痛感知。当松弛素 3 在大脑中释放时,它会与目标受体 RXFP3 结合,从而触发细胞间的各种信号反应,从而影响身体的生理过程。
然而,由于 RXFP3 涉及许多不同的功能,为治疗某些病症而开发的药物可能会引起不必要的副作用——因为 RXFP3 的多个信号通路会同时激活。例如,治疗抑郁症的药物可能会引起与另一种功能相关的副作用,例如与饮食失调和肥胖有关的进食行为。许多现有研究(包括 Dawe 教授的早期研究)也证明了该受体是治疗这些疾病的药物的潜在新靶点。为了开发出副作用更少的更好的药物治疗,关键是仅激活针对特定条件的 RXFP3 特定信号通路。
Dawe 教授的团队修改了relaxin-3 分子,使其在相互作用中仅激活部分 RXFP3 反应,而不是所有不同的信号通路。他们的工作发表在Science Signaling上,首次发现relaxin-3 的修饰可以导致一些 RXFP3 主导的信号通路的选择性激活,这是一种称为偏向激动的机制。
Dawe 教授说:“我们的研究指出了通过修饰relaxin-3或其他神经肽来开发药物的潜在方法,这些药物可以选择性地激活体内的特定功能。这很重要,因为它意味着药物可以被设计为具有更具体的作用和更少的不良副作用,从而使它们能够更有效地控制焦虑、抑郁、饮食失调、肥胖和成瘾等一系列疾病。”
通过一种称为肽装订的技术,研究小组修改了relaxin-3的B链,用人工氨基酸替换了其中的氨基酸块,从而在它们之间引入了“化学桥”。单独使用时,B 链具有高度柔韧性,可以扭曲和弯曲成许多不同的形状,从而降低了其稳定能力,从而更有效地结合和激活受体 RXFP3。装订过程锁定了relaxin-3中特定B链的形状,使其稳定,以便与受体RXFP3更有效地相互作用,从而触发大脑中影响身体生理功能的某些信号通路。
该研究的第一作者、新加坡国立大学医学院药理学系博士生 Tharindunee Jayakody 博士表示:“在制造临床有用药物方面,我们正处于非常早期的阶段。然而,我们研究中令人鼓舞的发现是我们渴望单独设计对焦虑、抑郁、饮食失调和成瘾具有选择性作用的钉合肽的愿望中迈出的重要一步。我们的合作工作还将努力了解像 RXFP3 这样的蛋白质如何在偏向激动剂的帮助下在分子水平上发挥作用。” 她在斯里兰卡科伦坡大学理学院化学系带领一组研究人员了解 RXFP3 等蛋白质的分子特性,并担任生物化学和分子生物学讲师。
随着研究的结束,研究小组计划使用不同的钉合肽来了解由relaxin-3和RXFP3之间的相互作用激活的信号传导功能如何影响身体的生理功能和人类行为。
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