红细胞 有了这些见解

碳酸氢盐转运蛋白AE1的详细图像显示了碳酸氢盐如何附着在蛋白质上。

这有助于研究人员创造一种可以阻止碳酸氢盐运输的药物样分子，这可能被用于血液疾病的新疗法。

学分：自然结构与分子生物学（2023 年）。

DOI： 10.1038/s41594-023-01085-6

西奈山伊坎医学院的研究人员已经确定了在红细胞中发现的一种特殊转运蛋白的结构以及它如何与药物相互作用。

近日出版的《自然结构与分子生物学》（Nature Structural & Molecular Biology）上报道了这些发现的细节，可能会导致开发更有针对性的药物。

由Daniel Wacker博士，Bin Zhang博士和Avner Schlessinger博士领导的研究小组发现，这种转运蛋白促进了一种叫做碳酸氢盐的物质的运动，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，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，伊坎西奈山药理学，神经科学，遗传和基因组科学助理教授Wacker博士说。

以前，人们对人类碳酸氢盐转运蛋白知之甚少，尽管它涉及人体生理学的许多方面，包括调节pH值，包括将酸度水平保持在特定范围内。

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的高分辨率结构，以及它们对转运机制的影响。

，研究人员使用计算机模拟来分析数百万种可能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门为阴离子交换剂1设计的创新化学抑制剂，阴离子交换剂1是一种对维持血液和红细胞正常功能的蛋白质至关重要。

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“我们的研究还证明了开发具有其他溶质载体（SLC）蛋白的医学潜力的新抑制剂的潜力，这种蛋白质家族在药物开发中越来越重要，”共同作者，Willard T.C Johnson神经遗传学研究教授和伊坎西奈山西奈山变革性疾病建模中心主任张博士说。

接下来，研究人员计划将他们的研究扩展到涉及各种疾病的其他SLC蛋白，包括神经退行性疾病，精神疾病和癌症。

“这项研究有效地为使用原子水平的见解为快速开发有前途的SLC蛋白类药物样分子铺平了道路，”共同作者，药理学副教授兼西奈山西奈山治疗发现中心副主任Schlessinger博士说。

该论文的标题为“阴离子交换剂1转运蛋白的底物结合和抑制”。

除另有说明外，其他合著者均为伊坎西奈山，是迈克尔·J·卡珀博士;杨世凡，博士;亚历山大·斯通;Sezen Vatansever，医学博士，博士（安进）;格雷戈里·齐尔伯格，博士候选人;亚穆纳·卡利亚尼·马蒂哈兰博士;劳尔·哈比卜（加州大学伯克利分校）;凯诺·哈钦森博士;赵一涵，博士研究生;米哈里·梅泽伊博士;和罗曼·奥斯曼博士

更多信息：Michael J. Capper等人，阴离子交换剂1转运蛋白的底物结合和抑制，自然结构与分子生物学（2023）。

DOI： 10.1038/s41594-023-01085-6