西奈山科学家解开了红细胞转运蛋白的秘密可能为新药铺平道路

西奈山伊坎医学院的研究人员确定了红细胞中发现的特殊转运蛋白的结构及其与药物相互作用的方式。有关研究结果的详细信息已发表在 9 月 7 日的《自然结构与分子生物学》 [DOI: 10.1038/s41594-023-01085-6] 上，可能会导致更有针对性的药物的开发。

由Daniel Wacker 博士、 Bin Zhang 博士和Avner Schlessinger博士领导的研究小组发现，这种转运蛋白促进一种叫做碳酸氢盐的物质的移动，而某些药物可以抑制这种物质。他们发现了这些药物如何阻断转运蛋白，并设计了能够达到相同效果的新型化合物。

“我们的研究结果提供了对碳酸氢盐转运蛋白如何工作的详细了解，并且新发现的工具化合物为研究涉及红细胞的疾病(包括溶血性贫血)打开了大门，”通讯作者兼药理学科学、神经科学助理教授瓦克博士说，以及伊坎西奈山的遗传和基因组科学。

此前，尽管人类碳酸氢盐转运蛋白涉及人类生理学的许多方面，包括调节 pH 值(将酸度水平保持在特定范围内)，但人们对它知之甚少。

使用冷冻电子显微镜，研究小组确定了揭示碳酸氢盐和抑制剂结合及其对运输机制的影响的高分辨率结构。有了这些见解，研究人员利用计算机模拟分析了数百万种可以与底物结合位点相互作用的化合物。

他们的实验确定了一组专为阴离子交换剂 1 设计的创新化学抑制剂，阴离子交换剂 1 是一种对于维持血液和红细胞正常功能至关重要的蛋白质。

“我们的研究还表明，开发其他溶质载体 (SLC) 蛋白具有医疗潜力的新型抑制剂的潜力，这种蛋白家族在药物开发中变得越来越重要，”合著者、威拉德 TC 约翰逊神经遗传学研究教授张博士说。西奈山伊坎转化疾病模型中心主任。

接下来，研究人员计划将他们的研究扩展到与神经退行性疾病、精神疾病和癌症等多种疾病相关的其他 SLC 蛋白。

“这项研究有效地为利用原子水平的见解快速开发有前途的 SLC 蛋白类药物分子铺平了道路，”共同作者、药理学科学副教授兼西奈山中心副主任 Schlessinger 博士说。伊坎西奈山的治疗发现。

该论文的标题是“阴离子交换剂 1 转运蛋白的底物结合和抑制”。