赫尔辛基大学的研究人员与美国的研究人员一起发现了一种小分子,它可以抑制促进炎症的细胞因子蛋白在细胞中的形成。该机制基于小分子完全阻断细胞因子分泌的事实。通过抑制称为Sec61的靶蛋白,研究人员成功地减轻了小鼠模型中类风湿性关节炎的症状。

靶向小分子减轻小鼠关节炎症状

这项工作发表在《自然化学生物学》杂志上。这些发现也可能与某些癌症的治疗有关。

“第一次,我们能够在原子水平上描述一个小分子如何阻止与疾病发展相关的蛋白质(如细胞因子)的细胞分泌,如何与其靶蛋白结合。这样,我们能够建立一个模型,在小分子的帮助下阻断各种分泌性靶蛋白的产生,”赫尔辛基大学生物技术研究所的研究主任VillePaavilainen说。

根据Paavilainen的说法,这一发现意味着,在未来,可以更准确地开发这种类似药物的小分子,以专门预防与各种疾病相关的蛋白质的形成。

“我们在靶蛋白和与其结合的小分子上产生的新原子级知识使得能够在药物开发中合理设计新分子,”Paavilainen说。

研究人员使用化学生物学来确定抑制Sec61蛋白功能的小分子如何在人体细胞中发挥作用,并影响Sec61蛋白通道的功能。使用类风湿性关节炎的动物模型,研究人员能够证明小分子减轻了关节炎症状而没有不良副作用。

研究人员还利用获得诺贝尔奖的冷冻电子显微镜来研究这种小分子如何与其大靶蛋白结合。同时,通过在芬兰中部卡亚尼的CSC-IT科学中心运行的超级计算机上进行的原子计算机模拟,研究了该复合体的动力学和相互作用。

细胞中形成的许多蛋白质与疾病的发生有关。例如,称为细胞因子的蛋白质作为炎症介质起作用,已知是类风湿性关节炎的基础。Paavilainen的研究小组研究了影响疾病的各种蛋白质在细胞中的分泌机制。

一系列小分子长期以来一直是药物开发的主题。目前可用的大多数药物旨在影响已经产生的蛋白质的分泌,例如细胞因子。在Paavilainen小组进行的研究中,导致疾病发作的蛋白质的形成被完全阻断。

“收集更多关于哪些蛋白质与各种疾病相关的研究知识将使全新药物的开发成为可能。当然,还需要进一步的研究。我们的团队将继续致力于靶向小分子,”Paavilainen说。

该研究是与美国制药公司KezarLifeSciences合作进行的。该公司目前正在研究阻断蛋白分泌在治疗某些实体和易扩散的恶性肿瘤中的有效性。