연구원들은 G 단백질의 의사소통을 시각화합니다.

Mar 19, 2023

2023년 6월 6일

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인도 칸푸르 공과대학교(Indian Institute of Technology Kanpur)

인도 칸푸르 공과대학(IIT-K) 생물과학과 생명공학부의 Arun K. Shukla 교수가 이끄는 연구자 그룹은 G 단백질로 알려진 중요한 종류의 약물 표적을 조절하는 이전에 알려지지 않은 메커니즘을 밝혀냈습니다. -결합 수용체.

이번 발견은 인체 내 세포 신호 전달의 기본 메커니즘을 이해하는 데 중요한 의미를 가질 뿐만 아니라 여러 인간 질병 상태에 대한 새로운 약물 발견을 촉진할 수 있는 잠재력도 가지고 있습니다. Molecular Cell 5월호에 게재된 이번 연구는 극저온전자현미경(cryo-EM)이라는 혁신적인 기술을 사용하여 수행되었습니다.

우리 몸의 세포는 수용체라고 알려진 특별한 유형의 단백질 분자를 수용하는 막으로 둘러싸여 있습니다. 이러한 수용체는 신체가 다양한 화학물질과 호르몬을 감지하고 특정 생리학적 반응을 활성화하여 그에 따라 반응하는 데 중요합니다. G 단백질 결합 수용체(GPCR)로 알려진 특정 종류의 수용체는 심장 기능, 혈압, 정신 장애 및 행동을 조절하는 데 관여합니다. 우울증, 심부전, 암, 고혈압에 사용되는 약물과 같은 여러 약물은 이러한 수용체 단백질을 조절하여 작용합니다.

GPCR의 기능은 GPCR에 결합하여 기능과 생리학적 반응을 조절하는 어레스틴(arrestins)으로 알려진 체내의 또 다른 단백질 계열에 의해 조절됩니다. 그러나 GPCR-어레스틴 상호작용에 대한 완전한 이해는 지금까지 대부분 파악하기 어려웠습니다. 연구원들은 이제 새로운 기술인 극저온 전자 현미경(cryo-EM)을 사용하여 GPCR과 어레스틴의 혼선을 매우 자세하게 시각화했습니다. 이를 통해 연구팀은 신체 내 GPCR 기능을 조절하는 새로운 메커니즘을 발견할 수 있었습니다.

슈클라(Shukla) 교수는 “이번 연구는 기존 의약품의 부작용을 낮춤으로써 기존 의약품을 개선할 수 있는 새로운 방향을 열었고, 인간의 여러 질병 상태에 대한 새로운 의약품을 발견할 수 있는 기회도 제공했다”고 말했다. 이 연구에서 조사된 수용체는 유방암 진행에 중요한 역할을 하는 반면, 여기서도 조사된 보체 수용체는 류마티스 관절염과 같은 염증성 질환을 치료하는 데 중요한 표적입니다."

연구진은 현재 동물 모델 연구를 포함해 여러 국제 연구소와 협력하여 새로운 약물 발견 방향으로 연구하고 있습니다.

이 연구는 Arun K. Shukla 교수가 주도하고 Ph.D.가 공동 저술했습니다. 학생 Mr. Jagannath Maharana, Ms. Parishmita Sarma 및 Ms. Shirsha Saha, 박사후 연구원 Dr. Ramanuj Banerjee 및 Dr. Manish Yadav, 프로젝트 펠로우 Mr. Sayantan Saha 및 Mr. Vinay Singh. 이 연구에는 스위스 바젤 대학의 Mohamed Chami 박사도 공동 연구자로 포함되어 있습니다.

추가 정보: Jagannath Maharana 외, 구조적 스냅샷은 β-arrestin 활성화를 유도하는 GPCR의 핵심 인산화 모티프를 밝혀냅니다, Molecular Cell (2023). DOI: 10.1016/j.molcel.2023.04.025

저널 정보:분자세포