بهار نیوز - اساس مولکولی بینایی فاش شد

گروه علمی: محققان موفق شدند تا ساختار سه بعدی یک مجموعه پروتئینی را که در بینایی مهره‌داران تاثیر دارند، با وضوح اتمی مشخص کنند. این یافته پیامدهای گسترده‌ای برای طراحی بیش از یک سوم داروها در بازار امروز دارد.

مشخص شدن این ساختار سه بعدی در سطح مولکولی نشان می‌دهد که چگونه سیگنال‌های ناشی از فوتون ها (ذرات نور) در چشم تقویت می‌شوند.از همه مهمتر این مطالعه اطلاعاتی در زمینه چگونگی عملکرد بزرگترین خانواده پروتئین‌های غشای سلولی - گیرنده‌های جفت‌شونده با پروتئین جی که به صورت اختصاری GPCRs نامیده می‌شوند، در بدن انسان ارائه می‌دهد.GPCRs تقریبا در تمام رویه‌های بیولوژیکی بدن انسان - چگونگی درک انسان از نور، مزه، بو و یا چگونگی تنظیم ضربان قلب و انقباض عضلات - دست دارند و هدف بیش از ۳۰ درصد داروهایی هستند که امروز مورد استفاده قرار می‌گیرند.بیش از ۸۰۰ گیرنده‌ جفت‌شونده با پروتئین جی در انسان‌ها وجود دارد که از طریق حدود ۲۰ پروتئین جی مختلف سیگنال می‌دهند. GPCRs مسئول درک طیف گسترده‌ای از سیگنال‌های خارجی -- مانند هورمون ها، نور و حس بویایی و چشایی -- هستند و واکنش‌های مربوطه را داخل سلول ایجاد می‌کنند. رودپسین GPCR در بینایی مهره‌داران، می‌تواند سیگنال تنها یک فوتون را تشخیص دهد و آن را ۱۰۰ هزار برابر تقویت کند.

اکنون محققان در این مطالعه با استفاده از میکروسکوپ «کریو الکترون» موفق شدند به ساختارهایی با وضوح اتمی از مجموعه پروتئین های( رودپسین-ترانسوسین)دست یابند که در بینایی مهره‌داران دخالت دارند. این ساختارها نه تنها اساس مولکولی دید مهره‌داران را مشخص می‌کنند، بلکه یک مکانیسم قبلاً ناشناخته را نیز در مورد چگونگی فعال کردن پروتئین‌های گیرنده‌های جفت‌شونده با پروتئین جی نشان می‌دهند.محققان امیدوارند که با آموختن بیشتر در مورد چگونگی اتصال گیرنده‌های مختلف به پروتئین‌های مختلف G به شناخت بیشتری در مورد طراحی داروهایی دست یابند که بطور خاص سیگنالینگ GPCR را تنظیم می‌کند. بسیاری از عوارض جانبی داروها زمانی روی می‌دهد که درمان‌ها به اندازه کافی خاص نیستند و مسیرهای مضر و مفید را با هم هدف قرار می‌دهند.