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Science | 基于诺奖发现,新研究揭示治疗肥胖新靶点

Science | 基于诺奖发现,新研究揭示治疗肥胖新靶点

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2021年,万众瞩目的诺贝尔生理学或医学奖被授予了“发现感知温度和触觉的受体”的两位科学家。其中一位是Ardem Patapoutian教授,他发现了能够感知触碰、振动的机械力感受器——PIEZO蛋白家族

PIEZO蛋白家族的两个成员,PIEZO1与PIEZO2,广泛分布在不同组织中,向大脑报告各种与机械力有关的重要信息,例如身体在空间中的位置,血管的张力,不同类型的痒膀胱有没有被尿液充满肠道里还留存了多少食物或粪便等。

根据已发现的机制,PIEZO蛋白以离子通道的形式发挥作用,嵌在细胞膜上,当细胞表面受到“拉拽”时,通道被打开,离子得以进出细胞,引发后续的一系列反应。

本周,在顶尖学术期刊《科学》发表的一篇论文中,来自澳大利亚张任谦心脏研究所(Victor Chang Cardiac Institute)的研究人员找到了一种可结合PIEZO并调节其通道活性的分子。研究团队负责人Charles Cox教授指出,这种互作分子就像调节PIEZO的开关,对其进行改造,将来可以为一系列疾病开发治疗药物

这种分子简称MDFIC/MDFI,即MyoD(myoblast determination)家族抑制蛋白,属于转录调节因子。利用先进的单颗粒冷冻电镜技术(Cryo-EM),研究人员详细分析了MDFIC如何与PIEZO1通道相结合的细节。论文显示,MDFIC的脂质化C段螺旋为其相互作用位点,横向插入PIEZO1的孔洞,调节通道失活。

冷冻电镜解析PIEZO1-MDFIC复合物的结构(图片来源:参考资料[1])

根据MDFIC如何结合PIEZO通道的相关发现,研究人员指出对其进行改造可以开发肽类药物用于治疗疾病。研究人员举例说,当我们进食时,胃会被撑大并触发通道,通知大脑吃饱了,而通过提高这个传感器的活性,或许能模拟饱腹感,让大脑认为已经提前饱腹,从而有助于防治肥胖。除了肥胖症,这类分子还可用于与骨骼强度有关的疾病(如骨质疏松等),以及炎症性疾病心血管疾病等。

参考资料:
[1] Zijing Zhou et al., (2023) MyoD-family inhibitor proteins act as auxiliary subunits of Piezo channels. Science Doi: 10.1126/science.adh8190

[2] Molecule identified that could be key for a new wave of drugs to target obesity and bone diseases. Retrieved Aug. 18, 2023 from https://www.eurekalert.org/news-releases/998213

来源:药明康德、学术经纬



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