Неактивная форма человеческого мускаринового рецептора помогает в поиске новых лекарств

Учёные из Китая и России разработали новый способ поиска кандидатов в лекарства, инактивируя молекулярную структуру человеческого мускаринового рецептора и проводя скрининг веществ, на которые он реагирует. Результаты исследования опубликованы в IUCrJ.

Мембранные рецепторы, обеспечивающие правильную работу клеток человека, — одни из самых востребованных мишеней для лекарств. Учёные и фармакологи тестируют тысячи молекул, чтобы найти препараты с нужным фармакологическим эффектом — активацией или инактивацией рецептора. Человеческий мускариновый рецептор, относящийся к важному классу GPCR (рецепторов, сопряжённых с G-белком), является мишенью для лечения многих заболеваний, включая болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и шизофрению.

Группа учёных из Шанхайского технологического университета совместно с профессором Сколковского института науки и технологий Петром Поповым инактивировала структуру человеческого мускаринового рецептора. Это позволило обеспечить связывание рецептора с лекарствами, в первую очередь с блокаторами рецепторов, что значительно упрощает скрининг для поиска оптимального препарата.

Инактивация стала возможной благодаря искусственному интеллекту (ИИ) и алгоритмам молекулярного моделирования. Сначала была смоделирована неактивная 3D-структура и мутации в структуре белка, а затем инактивированный рецептор синтезирован в лаборатории.

«Это исследование показывает, что методы машинного обучения и молекулярного моделирования обладают огромным практическим потенциалом для биотехнологических инструментов. Мы протестировали несколько тысяч модификаций рецептора in silico в поисках его наиболее стабильной неактивной формы. Наш подход успешно применялся и для других лекарственных мишеней», — говорит Попов.