GPCR – аббревиатура, о которой вы возможно слышали, когда в 2012 году Нобелевской премией по химии была отмечена новаторская работа в области химии, в частности этой семьи белков. G-белки рецепторы (GPCR,) являются мембранными белками, которые вовлечены в широкий спектр биологических процессов, а также не стоит забывать, что большое количество клинически используемых препаратов оказывают свой биологический эффект с помощью GPCR.
Структурная информация о GPCR была очень ограничена до 2007 года, однако статьи, описывающие новые структуры GPCR и ранее не замеченных конформационных состояний резко увеличилось в последние несколько лет. Эти белки также известные как семиспиральные рецепторы или серпентины. Рецепторы сопряженные с G- белком, контролируют практически каждый процесс нашего организма.
Ученые подсчитали, что существует около 800 различных типов мембран в наших клетках. Некоторые являются молекулами восприятия, которые позволяют нам видеть, ощущать запах и вкус, другие наполняют энергией после нескольких глотков кофе, заставляют вас отступить во время конфликта или помогают бороться с инфекцией. GPCR, также связаны с возникновением заболеваний, начиная от астмы и до шизофрении, и они являются целью более чем для трети существующих препаратов, в том числе препаратов против аллергии и антидепрессантов.
Сейчас структуры GPCR- это ключ к пониманию того, как они работают и для разработки более эффективных препаратов – остаются относительно скрытыми. Исследователи, финансируемые Национальным институтом здоровья дали возможность заглянуть в некоторые из них, а также усовершенствованные методы разработанные этими учеными могут раскрыть намного больше структур в ближайшем будущем.
Лаборатории по всему миру пытались в течение многих лет получить подробные изображения человеческих GPCR , так как точное, трехмерное расположение атомов белка, содержит важные детали о том, как белок взаимодействует с его природными партнерскими молекулами в организме или с молекулами лекарств. Но структуру мембранных белков, в том числе GPCR, трудно определить.
Одной из проблем является то, что GPCR чрезвычайно тонкие и хрупкие, когда они находятся за пределами своих клеточных мембран. Очень трудно добыть их из кристаллов таким образом, чтобы их структура могла быть определена путем рентгеновской кристаллографии.