Kako rešiti kaotično biološko uro? Znanstveniki identificirajo potencialna zdravila

Mednarodni leti, ki prečkajo časovne pasove, zahtevajo izvedbo nočnih spopadov, pred telefonom se po telefonu pojavijo zaskrbljene novice ... V življenju je preveč razlogov, da bi ljudi ponoči držali gor. Spanje lahko&39; ne zaspi, buden se lahko&39; ne zbudi, kaotična cirkadijska ura ni samo naporna, ampak lahko vpliva tudi na številne vidike, kot sta metabolizem in odpornost , ki lahko zlahka povzročijo škodljive posledice, kot so depresija, debelost ali diabetes.

Melatonin, ki ga izločajo možgani, je hormon, ki je tesno povezan s cirkadianskim ritmom. V normalnih okoliščinah, ko prihaja noč, se zaradi zaznavanja svetlobe in temnih sprememb v okolju in bioloških ritmov v telesu postopoma povečuje izločanje melatonina v možganih, aktiviranje melatoninskih receptorjev v hipotalamusu, tako da se fiziološki delovanje in vedenje ter sinhronizirane svetlobe in temne spremembe nam pomagajo zaspati.

Zaradi tega melatoninski receptorji raziskovalci veljajo za pomembne tarče za uravnavanje cirkadianega ritma. Znanstveniki upajo, da bodo razvili zdravila, ki občutljivo in konkretno delujejo na receptorje za melatonin, da&"popravijo telesno uro GG"; za bolnike z motnjami spanja.

Pred kratkim je nova študija, ki jo je objavila vrhunska akademska revija Nature, naredila velik korak k temu cilju. Raziskovalci so uporabili računalniško tehnologijo za virtualno presejanje, da so izbrali veliko serijo aktivnih spojin, ki se lahko vežejo na receptor za melatonin MT 1 z visoko selektivnostjo iz ogromne knjižnice spojin, da simulirajo ali izravnajo učinke naravnega melatonina. Po predhodnem testiranju&"jetlag GG"; živalski model, so lahko preklopili cirkadijsko uro miši.

Spomladi lani je bil&"Nature GG"; hkrati objavila dva prispevka, v katerih sta prvič razkrila tridimenzionalno strukturo dveh človeških melatoninskih receptorjev MT 1 in MT 2. Te informacije so postavile pomemben temelj za poznejše oblikovanje molekul drog.

V tej raziskavi je uporabil tridimenzionalno strukturo melatoninskega receptorja MT {{{1}} kot&"šablono GG", profesor Brian Schoichet, farmacevtski kemik na kalifornijski univerzi v San Franciscu (UCSF ), in sodelavci so uporabljali navidezne molekule, da so napovedali vezavo majhnih molekul na receptorje Konformacijo, iz knjižnice z več kot 150 milijona&"GG na zahtevo"; spojine, izbrane molekule liganda z novo strukturo, ki se lahko vežejo na MT 1.

Nato so raziskovalci uspešno sintetizirali 38 teh kandidatov z visokimi napovednimi rezultati. Raziskovalna skupina, ki jo je vodil profesor Bryan Roth z univerze v Severni Karolini na Chapel Hillu (UNC), je analizirala farmakološke in zdravju podobne lastnosti in na koncu ugotovila, da dve novi molekuli, ki ju v naravi še nismo videli, lahko medsebojno komunicirata z ljudmi . Ali pa mišji' se receptor MT 1 veže z visoko afiniteto in ustvari celični odziv, nasproten melatoninu.

Profesorica Margarita L. Dubocovich z Univerze v Buffalu in sodelavci so nato izvedli poskuse na miših, da bi preizkusili učinke dveh novih molekul na uravnavanje cirkadianega ritma. Raziskovalci so prilagodili svetlobne in temne cikle v okolju, tako da so bili&"nočni GG"; nenadoma napredovali in miši so bile v stanju, podobnem človeškemu curku. V tem času so ugotovili, da bi te nove spojine lahko omogočile&"jet lag GG"; miši, da preživijo daljši čas, počasi se prilagajajo novemu svetlobnemu ciklu.

Presenetljivo je, da, ko so miši držali v nenehni temi, sta lahko ti dve molekuli posnemali melatonin in tako pomagali mišicam, da bi se&"reset GG"; biološka ura brez lučk. Profesor Dubocovich je pojasnil:" Za ljudi, ki ne čutijo naravne izmene svetlobe in sence, kot so slepi, menjalniki ali ljudje, ki delajo v posebnih okoljih, kot so podmornice in polarna območja, jim to lahko pomaga obnoviti ritem {{ 0}} ur na dan.

Znanstveniki bodo še naprej ugotavljali več potencialnih molekul zdravil in razumeli, kako delujejo na melatoninske receptorje in uravnavajo cirkadiansko uro, tako da bomo imeli več možnosti, da se izognemo težavam, ki jih povzročajo cirkadijske motnje ritma.