Kalio kanalai yra angos, leidžiančios įkrautiems kalio atomams pereiti ląstelės membraną. Nuo įtampos priklausomi kalio kanalai, kurie atsidaro tik tada, kai per ląstelės membraną pasiekia tam tikrą įtampą, yra būtini elektriniams impulsams, kuriuos nervinės ląstelės arba neuronai naudoja bendraudami. Šių kanalų disfunkcija yra susijusi su tokiomis ligomis kaip epilepsija, autizmas ir šizofrenija.
Siekiant gydyti šias sąlygas, tam tikri nuo įtampos priklausomi kalio kanalai tapo vaistų kūrėjų taikiniais. Daugiau nei prieš dešimtmetį „Autifony Therapeutics“ mokslininkai susintetino molekulę, vadinamą AUT5, kuri padeda tam tikriems nuo įtampos priklausomiems kalio kanalams likti atviriems. Tačiau jo veikimo mechanizmas nebuvo žinomas, todėl buvo sunku sukurti AUT5 į veiksmingą, specifinį ir saugų vaistą.
Norėdami sužinoti, kaip AUT5 jungiasi su kalio kanalais, neuromokslininkas Manuelis Covarrubias, medicinos mokslų daktaras, daktaras. ir jo mokslinis padėjėjas Qianshengas Liangas, medicinos mokslų daktaras, vadovavo tyrimui, paskelbtam m Gamtos komunikacijos kuri sutelkė dėmesį į Kv3 kanalus, įtampa valdomų kalio kanalų, selektyviai jungiančių AUT5, poklasį. Jie yra susiję su daugybe neurologinių ligų.
Vykdydami daugiašakį procesą, apimantį elektrofiziologiją, struktūrinę biologiją ir krioelektroninę mikroskopiją – metodą, leidžiantį tiesiogiai vizualizuoti membraninius baltymus beveik atomine skiriamąja geba, Dr. Covarrubias laboratorija ir pasauliniai bendradarbiai nustatė Kv3 „kišenę“ kaip rišamąją medžiagą. svetainė AUT5. Ši kišenė yra tarp kanalo įtampos jutiklio ir angos, pro kurią praeina kalis, ir šalia regiono, žinomo kaip „tarpląstelinis bokštelis“, pavadintas dėl panašumo į virš pilies išsikišusį bokštą. Tarpląstelinio bokštelio struktūra yra tokia, kad ji padeda saugiai pritvirtinti AUT5, kaip gerai priglundanti pirštinė.
„Kai pradėjome, žinojome, kaip atrodo AUT5, „ranka“, bet nežinojome, kas ir kur yra „pirštinė“, surišimo vieta“, – sako daktaras Covarrubias. „Dabar mes žinome pirštinės formą ir kaip ji susiraukšlėja, kad Kv3 poras būtų atviras.”
Šis tyrimas padės vaistų kompanijoms sukurti dar veiksmingesnius junginius, skirtus su kalio kanalais susijusioms ligoms gydyti. Jau vyksta klinikiniai tyrimai, naudojant AUT5 ir glaudžiai susijusius junginius, skirtus gydyti vaikus, sergančius sunkiai įveikiama epilepsija ir trapiu X sindromu.