نحوه شناسایی پپتیدها در گیرنده ها

بدن انسان متشکل از تریلیون ها سلول است که دائماً با یکدیگر در ارتباط هستند. نقش اصلی در این فرآیند ارتباطی توسط پروتئین های گیرنده در سطح سلول ایفا می شود و از آنجا که این پروتئین ها اغلب به عنوان اهداف دارویی عمل می کنند، موضوع تحقیقات گسترده می باشند. اغلب خانواده های بزرگی از گیرنده های سطح سلولی وجود دارد. پیام رسان های سیگنال و همچنین گیرنده های آن ها بسیار به هم شبیه هستند و بنابراین اینکه چه طور در سطح مولکولی بین سیگنال ها تمایز اتفاق می افتد، مشخص نیست. اخیرا دانشمندان موفق شدند تا برای سه کمپلکس سیگنالینگ مرتبط را که به طور طبیعی در بدن به عنوان گیرنده پپتید (NPY) Y  عمل می کنند را با وضوح بسیار بالا تعیین کنند و بنابراین «تفاوت‌های کوچک اما اساسی» را روشن می‌کنند.

خانواده NPY در مجموع از سه لیگاند پپتیدی مرتبط تشکیل شده است: NPY، PP و PYY که عملکردهای متفاوتی در بدن دارند. این  پپتید ها هم به صورت موضعی در بافت ها، به ویژه در مغز و هم از طریق جریان خون، به عنوان پیام رسان عمل می کنند. آنها به چهار گیرنده مختلف (Y1R، Y2R، Y4R و Y5R) متصل می شوند و ترکیبات مختلفی از لیگاند پپتیدی و گیرنده در موقعیت های مختلف ایجاد می کنند: در حالی که NPY در ارتباط با Y1R سیگنال گرسنگی در مغز می دهد، PP متصل به Y4R یک سیگنال سیری قوی را منتقل می کند. گیرنده‌های NPY برای درمان‌های مدرن سرطان نیز مورد توجه هستند. تعداد بالای Y1R یک شاخص برای سلول‌های سرطان پستان است و به خاطر همین، انواع NPY که به طور انتخابی فقط به این گیرنده متصل می‌شوند، می‌توانند برای رساندن دارو به طور خاص به این سلول‌ها استفاده شوند. از طرف دیگر بافت سالم پستان عمدتاً حاوی گیرنده Y2R است و منطقی است در حین طراحی پپتید لازم است که این گیرنده را دور بزنیم تا به بافت سالم آسیب نرسانیم.

بنابراین برای اینکه بتوان ترکیبات فعال هدفمند را توسعه داد، دانستن نقشه مولکولی این کمپلکس ها و مکانیسم های تنظیمی آن ها بسیار مهم است. علاوه بر ساختارهای مولکولی مشاهده شده توسط پروفسور کیانگ ژائو از موسسه مطالعات پیشرفته هانگژو و پروفسور بیلی وو از آکادمی علوم چین که با استفاده از میکروسکوپ الکترونی برودتی تهیه شده است، پروفسور آنت بک سیکینگر و دکتر آنت کایزر از دانشگاه لایپزیگ نیز مطالعات بیوشیمیایی را هدایت کردند که اطلاعات بیشتری را درباره مکانیسم های پیچیده اتصال پپتیدها به گیرنده های آنها فراهم می کند و نتایج مطالعات ساختاری را نیز پشتیبانی می نماید. در واقع از این طریق یافت مناطق میانکنش دهنده در پپتید ها و گیرنده ها امکان پذیر شد.

این گروه‌های  تحقیقاتی بیش از ده سال است که تحقیقات مشترکی را در این زمینه انجام داده‌اند و این نتایج جدید مبتنی بر کارهای گسترده گذشته است. در واقع نتایج جدید نشان می دهد که پپتیدها از «مسیرهای اتصال» متفاوت و نه فقط یک مسیر اتصال استفاده می‌کنند که می‌تواند به سیگنال‌های متفاوتی در سلول منجر شود. در واقع، نحوه اتصال متفاوت، انعطاف پذیری و تحرک متفاوتی را در مناطق ویژه در کمپلکس ها القا می کند که منجر به ایجاد پیام های متفاوت می شود. پروفسور Annette Beck-Sickinger توضیح می دهد: “بنابراین مقداری از انعطاف پذیری پپتید و گیرنده حتی در حالت اتصال نیز حفظ می شود که نقشی مهم در انتقال پیام دارد.

برای اطلاعات بیشتر به لینک مقاله مراجعه کنید:

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm1232

اگر شما هم علاقه دارید وارد دنیای جذاب طراحی پپتید ها بشید و یا به دنبال درک چراها و چگونگی های ساختاری در پروتئین ها هستید حتما به بخش دوره های ما سر بزنید. ما به شما تجربه و تکنیک رو همزمان آموزش میدیم…

استفاده از مطالب آکادمی زیستا بدون ذکر منبع مجاز نمی باشد.