Распространённость сахарного диабета 2 типа год от года растёт, а механизмы, приводящие к развитию этого заболевания, до сих пор не вполне понятны. В ходе нового исследования международная группа учёных получила новые сведения о структуре глюкагонового рецептора, играющего одну из ключевых ролей в процессах регуляции уровня глюкозы в организме. В будущем это открытие может помочь в разработке новых препаратов для лечения диабета.
Исследование возглавили Вэй Лю (Wei Liu) из Института биодизайна (Biodesign Institute) и Бейли У (Beili Wu) из Шанхайского института лекарственных веществ (кит. 中国科学院上海药物研究所, англ. Shanghai Institute of Materia Medica). Результаты работы были опубликованы в онлайн-версии журнала Nature.
Глюкагоновый рецептор (GCGR), изучавшийся в ходе нового исследования, по сути является лишь одним представителем обширной группы GPCR-рецепторов, находящихся на поверхности эукариотических клеток. Эти рецепторы могут улавливать самые разные сигналы, передаваемые при помощи света, пептидов, липидов, углеводов и белков. Функции GPCR-рецепторов в организме также разнообразны — они участвуют в регуляции многих физиологических и патологических процессов. А вот строение данных рецепторов в ходе эволюции практически не менялось — простейшие, грибы, растения и животные получают информацию о внутренней и внешней среде при помощи сходных GPCR-рецепторов.
GPCR-рецепторы являются целью многих современных лекарств. По разным оценкам, от трети до половины представленных на рынке препаратов взаимодействуют именно с этим типом рецепторов.
Когда лиганд глюкагонового рецептора связывается с соответствующим белком, в организме активируется процесс высвобождения глюкозы из печени. Фармацевтические компании надеются в будущем разработать препараты, которые бы связывались с GCGR аккуратнее и эффективнее, чем существующие лекарства, и, таким образом, останавливали или замедляли чрезмерно интенсивные процессы синтеза и высвобождения глюкозы.
В рамках нового исследования GCGR-рецептор был изучен при помощи рентгеновской кристаллографии, метода, позволяющего получить высококачественное детализированное изображение кристаллизированного белка. Профессор У поясняет: «Изучение глюкагонового рецептора предоставило нам полную картину структуры GPCR-рецептора класса B. Это поможет нам понять, как различные домены взаимодействуют, обеспечивая работу рецептора на молекулярном уровне».
Глюкагоновый рецептор, как оказалось, насчитывает три ключевых компонента. Это внеклеточный домен, выступающий за пределы клетки, трансмембранный домен, закрепляющий рецептор внутри клеточной стенки, и соединительного «стебля», работающего как рычаг.
GPCR-рецепторы класса B играют ключевую роль во многих физиологических процессах. Они же являются целью многих препаратов для лечения сахарного диабета 2 типа, метаболического синдрома, остеопороза, мигреней, депрессий и тревожных расстройств, а значит, результаты нового исследования могут помочь в разработке новых, более эффективных лекарств для борьбы с этими заболеваниями. Предположительно, препараты, созданные с учётом структуры рецептора, будут характеризоваться меньшим количеством побочных эффектов, благодаря чему пациентам станет легче переносить терапию.
