Российские и зарубежные исследователи предложили использовать метод теплового сдвига (TSA) для изучения взаимодействий между семиспиральными рецепторами и биологически активными молекулами. Разработка, представленная специалистами Центра молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний МФТИ в сотрудничестве с коллегами из США и Бразилии, способна значительно упростить и удешевить этапы доклинического скрининга новых лекарств.
Семиспиральные рецепторы — один из наиболее значимых классов белков, встроенных в клеточные мембраны. Они участвуют в передаче сигналов от внеклеточной среды внутрь клетки и задействованы в регуляции множества физиологических процессов. Нарушения в их работе лежат в основе ряда хронических заболеваний, включая астму, сердечно-сосудистые патологии и иммунные расстройства. Однако сложность их лабораторного воспроизводства и изучения на молекулярном уровне затрудняла разработку таргетных препаратов.
Авторы работы показали, что метод TSA, традиционно применяемый для оценки термостабильности белков, можно адаптировать для оценки силы взаимодействия рецептора и соединяемой с ним молекулы. В рамках TSA измеряется температура, при которой белок теряет свою структуру при нагреве — с применением флуоресцентных красителей. При связывании с лигандом термостабильность белка изменяется, и этот сдвиг можно количественно оценить.
Исследователи предложили три математические модели для расчета параметров взаимодействия по кривым плавления белков в присутствии потенциальных лигандов. Метод был валидирован на рецепторах A2AAR (участвует в регуляции сердечно-сосудистой системы) и CysLT1R (мишень при терапии бронхиальной астмы). Результаты подтверждают возможность применения подхода для быстрой предварительной оценки сродства между молекулами и рецепторами без необходимости в сложной кристаллографии или других дорогостоящих методах.
Как отметил один из авторов, Дмитрий Дашевский (МФТИ), предложенная методика может стать доступной альтернативой традиционным подходам благодаря низкой стоимости реактивов, простоте проведения экспериментов и высокой скорости получения результатов.
Разработка открывает новые перспективы для ускоренного скрининга соединений, воздействующих на GPCR-рецепторы (G-protein-coupled receptors), которые остаются ключевыми фармакологическими мишенями в терапии множества заболеваний.
