Marie Rousseau Comprendre remark l’activité neuronale module la fonction cérébrale est une première étape clé vers la création de médicaments moreover efficaces pour traiter diverses maladies neuropsychiatriques, notamment la dépression, l’anxiété, la schizophrénie, la toxicomanie, l’épilepsie et autres.
Pour à la fois manipuler et comprendre cette caractéristique fondamentale de la biologie neuronale, le laboratoire de Bryan L. Roth, MD, PhD, professeur émérite Michael Hooker de pharmacologie à l’École de médecine de l’UNC. Même si cette technologie est utilisée de manière omniprésente dans les neurosciences, la raison pour laquelle la technologie était si efficace était inconnue.
Maintenant, comme indiqué dans la revue Character, le laboratoire Roth dirigé par le chercheur postdoctoral Shicheng Zhang, PhD, a utilisé la microscopie électronique cryogénique pour déterminer les structures détaillées et à haute résolution de quatre DREADD liés à trois composés de kind médicament mais inertes.
Ce travail, rendu attainable grâce à l’UNC CryoEM Core Facility, révèle des détails clés sur les DREADD qui devraient accélérer la découverte guidée par la composition d’outils chimiogénétiques de nouvelle génération.
“Bien que les DREADD soient largement utilisés, la base moléculaire précise de leur utilité est restée obscure jusqu’à présent”, a déclaré Zhang. “Nous pensons que ces constructions aideront les scientifiques du monde entier.”
Pour étudier le fonctionnement des cellules cérébrales, les scientifiques doivent cibler des circuits neuronaux spécifiques – un réseau de cellules interconnectées qui envoient et reçoivent en permanence des signaux électriques et chimiques by using des récepteurs, tels que les récepteurs couplés aux protéines G, qui sont les cibles prévues de nombreux traitements. Ceci, cependant, n’est pas une tâche facile., mais aussi des effets secondaires.
Une façon de donner additionally de sens à la biologie des neurones consiste à utiliser les technologies chimiogénétiques. qui ne provoquera pas de réaction biochimique dans le corps. Ensuite, expérimentalement, les scientifiques ont placé ce récepteur conçu dans un kind spécifique de neurone. Lorsque les neurones commencent à exprimer le récepteur, les scientifiques ajoutent le ligand pour activer ou inhiber les neurones.
C’est ainsi que les scientifiques peuvent étudier quels récepteurs font quoi et remark ils le font. Lorsque le laboratoire de Roth a créé les DREADD il y a 15 ans. En effet, les chercheurs exprimeraient les DREADD dans des cellules cérébrales spécifiques, puis administreraient un composé de form médicamenteux pour activer ou inhiber les cellules d’animaux vivants. Depuis 2007, les DREADD ont été utilisés dans le monde entier par un grand nombre de scientifiques pour identifier les cellules cérébrales qui régulent la perception, l’émotion, la cognition, la mémoire, le sommeil et presque toutes les autres fonctions biologiques connues médiées par les cellules cérébrales.
“Pourtant, nous n’avons jamais complètement compris pourquoi les composés de sort médicamenteux se liaient si spécifiquement à ces récepteurs de conception évolués que nous avions créés”, a déclaré Roth. “Dans une substantial mesure, c’est parce que nous avons conçu les récepteurs avant d’élucider leurs constructions.”
Pour cette étude Mother nature.
“Cette étude fournit des informations moléculaires précieuses et très détaillées sur les mécanismes responsables de l’utilité distinctive des DREADD”, a déclaré Roth. « Collectivement, ces découvertes clarifient remark ces récepteurs, qui ont été générés par évolution dirigée, atteignent leur sélectivité et leur efficacité.
Zhang a ajouté : “Nous sommes convaincus que ce travail transformera à la fois les neurosciences fondamentales et translationnelles.”
Les autres auteurs sont Ryan Gumpper, X-ping Huang, Yongfeng Liu, Brian Krumm et Can Cao, tous de l’UNC School of Medication, et Jonathan Fay de l’Université du Maryland College of Medicine.
