西奈山伊坎医学院的研究人员和合作者表示，他们已经确定了红细胞中发现的特殊转运蛋白的结构以及它如何与药物相互作用。研究小组表示，《自然结构与分子生物学》杂志上报道的“阴离子交换器1转运蛋白的底物结合和抑制”研究结果的详细信息可能会导致更具针对性的药物的开发。

红细胞转运蛋白的发现可能会带来治疗血液疾病的新药

研究小组发现，这种转运蛋白促进碳酸氢盐的移动，而某些药物可以抑制这种移动。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。

“阴离子交换器1(AE1)是溶质载体(SLC)家族的成员，是红细胞中主要的碳酸氢盐转运蛋白，调节pH水平以及肺和组织之间的CO2转运。先前的研究描述了其在红细胞结构中的作用，并提供了对运输调节的深入了解。然而，关于底物结合和运输、药物抑制机制和膜成分调节的关键问题仍然存在，”研究人员写道

“在这里，我们展示了七种处于载脂蛋白、碳酸氢盐结合和抑制剂结合状态的冷冻电镜结构。这些与摄取和计算研究相结合，揭示了底物识别和运输的重要分子特征，并阐明了甾醇结合位点，以阐明研究化学品和处方药的不同抑制机制。我们通过基于结构的配体筛选进一步探测底物结合位点，鉴定出AE1抑制剂。总之，我们的研究结果提供了对溶质载体运输和抑制机制的深入了解。”

“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、药理学助理教授DanielWacker博士说。伊坎西奈山的神经科学、遗传和基因组科学。

Wacker指出，此前，人们对人类碳酸氢盐转运蛋白知之甚少，尽管它涉及人类生理学的许多方面，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及其对运输机制的影响的高分辨率结构。然后，科学家们使用计算机模拟来分析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。

“我们的研究还证明了开发具有医疗潜力的其他溶质载体(SLC)蛋白新抑制剂的潜力，SLC是一个在药物开发中变得越来越重要的蛋白家族，”合著者、威拉德TC约翰逊神经遗传学研究教授BinZhang博士补充道。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。

共同作者、西奈山中心药理学副教授兼副主任AvnerSchlessinger博士说：“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。”伊坎西奈山的治疗发现。

加州大学伯克利分校和安进大学的研究人员是其他合著者。