為了更全面地了解疾病是如何在大腦中產(chǎn)生的，科學(xué)家們必須闡明神經(jīng)元沿著復(fù)雜的神經(jīng)細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)傳遞信息(化學(xué)或電)的復(fù)雜方式。方法是使用稱為 DREADDs的工具它代表由設(shè)計師地毯激活的設(shè)計師
當(dāng)引入神經(jīng)細(xì)胞或神經(jīng)元時，DREADDs 就像一把專門的鎖，只有在鑰匙 -;以合成設(shè)計師藥物的形式 -;適合那把鎖。DREADDs 可以讓研究人員打開或關(guān)閉特定的細(xì)胞功能，以更精確地檢查電路中的神經(jīng)元組。
現(xiàn)在，馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一名研究員和他在北卡羅來納大學(xué)教堂山分校 (UNC) 的同事揭示了這些 DREADD 的結(jié)構(gòu)，這將為創(chuàng)建下一代這些工具鋪平道路。這一步最終將使他們更接近一個難以實現(xiàn)的目標(biāo)——;了解腦部疾病的基礎(chǔ)，例如精神分裂癥、藥物濫用、癲癇和阿爾茨海默氏癥，以便開發(fā)更有效的藥物來治療它們。
研究小組在最近一期的《自然》雜志上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)。
這些發(fā)現(xiàn)為與藥物結(jié)合的 DREADD 受體的性質(zhì)提供了原子清晰度，這是所有這些技術(shù)在正確的地點和正確的時間融合的結(jié)果。這些知識將使該工具得到進一步完善和優(yōu)化。我們以前在如何升級他們的設(shè)計方面受到限制，因為我們不完全了解他們在結(jié)構(gòu)層面的工作原理。”
Jonathan Fay，博士，研究作者，UMSOM 生物化學(xué)和分子生物學(xué)助理教授
全世界數(shù)百個實驗室現(xiàn)在使用由 UNC 開發(fā)的 DREADD 工具。那里的科學(xué)家設(shè)計了這些受體蛋白，使其僅與獨特設(shè)計的藥物發(fā)生反應(yīng)，這些藥物具有藥理學(xué)惰性，因為它們僅與 DREADD 蛋白受體結(jié)合。
對于這項新研究，研究人員使用了一種稱為低溫電子顯微鏡的較新成像技術(shù)來確定 DREADD 受體與藥物的分子結(jié)構(gòu)。這個過程以不形成傳統(tǒng)冰晶的方式快速凍結(jié) DREADD，而是產(chǎn)生一種允許分子運動的漿液。當(dāng)其他較舊的分子成像方法失敗時，這項技術(shù)使研究人員能夠確定 DREADD 的結(jié)構(gòu)。研究人員觀察到抑制性(關(guān)閉細(xì)胞功能)或刺激性(開啟細(xì)胞功能)DREADD 受體與兩種不同的設(shè)計藥物中的每一種結(jié)合。
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