Рецептор, активируемый теплом, может открыть новые методы лечения боли

Исследователи из Университета в Буффало выяснили, как тепло вызывает частичное разворачивание критического рецепторного белка TRPV1 в клеточных мембранах, что приводит к передаче болевого сигнала. Это открытие нового механизма активации может стать мишенью для разработки новых обезболивающих, альтернативных опиоидам.

Как тепло активирует белковый рецептор

Рецептор TRPV1 — это ионный канал в окончаниях периферических нервов кожи, отвечающий за обнаружение температуры и боли, а также реагирующий на капсаицин (компонент острого перца). В отличие от активации специфическим химическим стимулом, исследование показывает, что само тепло вызывает дестабилизацию и частичное разворачивание структуры белка, что и приводит к его активации.

"Это исследование показывает, что эти TRPV-каналы частично разворачиваются как часть их механизма активации. Это новая парадигма", — говорит Дайнеш Индурти, PhD.

Изучение структурного разворачивания белка

Когда способность белка чувствовать температуру была изменена, канал всё равно открывался, но хаотично. Это указывает, что его открытие зависит от влияния тепла на общую структуру, а не от активации конкретного "датчика".

Ключевое наблюдение: рецепторы разворачивались именно в том диапазоне температур, который они должны обнаруживать. Обычно рецептор должен оставаться стабильным для детекции сигнала.

Для экспериментов использовалась технология сверхбыстрого нагрева (до 60–70 °C за полмиллисекунды), имитирующая скорость реакции, и дифференциальная сканирующая калориметрия (DSC) для оценки тепловых переходов рецептора.

Перспективы для новых методов лечения боли

Понимание механизмов тепловой активации TRPV1 важно для создания терапий, которые могли бы подавлять болевую чувствительность, сохраняя при этом температурное восприятие. Полная блокада этого рецептора, пробуемая ранее, вызывает нежелательные побочные эффекты, такие как гипотермия.

"Понимание этих термочувствительных доменов поможет разработать более эффективные терапевтические средства, избегающие нежелательной передачи вредных сигналов", — отмечает Индурти.

Дальнейшие исследования с использованием методов, таких как криоэлектронная микроскопия (cryo-EM), помогут точно определить, где происходит разворачивание белка, и найти молекулярные мишени.

Эта работа также имеет фундаментальное значение, так как её теория может быть применима ко многим другим термочувствительным биологическим процессам.