了解神經(jīng)元活動如何調(diào)節(jié)大腦功能是創(chuàng)造更有效藥物治療各種神經(jīng)精神疾病的關(guān)鍵的第一步，包括抑郁癥、焦慮癥、精神分裂癥、藥物濫用、癲癇等。
為了操縱和理解神經(jīng)元生物學(xué)的這一基本特征，北卡羅來納大學(xué)醫(yī)學(xué)院 Michael Hooker 杰出藥理學(xué)教授 Bryan L. Roth 博士的實驗室創(chuàng)造了一種稱為 DREADD 的化學(xué)遺傳學(xué)技術(shù)——設(shè)計受體在 2000 年代中期完全由特制藥物激活。盡管這項技術(shù)在神經(jīng)科學(xué)中無處不在，但為何這項技術(shù)如此有效尚不清楚。
現(xiàn)在，正如Nature雜志報道的那樣，由博士后研究員 Shicheng Zhang 博士領(lǐng)導(dǎo)的 Roth 實驗室使用低溫電子顯微鏡確定了四種 DREADDs 的詳細高分辨率結(jié)構(gòu)，這些 DREADDs 與三種類似藥物但惰性的物質(zhì)結(jié)合化合物。
這項工作揭示了 DREADD 的關(guān)鍵細節(jié)，這些細節(jié)應(yīng)該會加速下一代化學(xué)遺傳學(xué)工具的結(jié)構(gòu)引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)。
“盡管 DREADDs 被廣泛使用，但直到現(xiàn)在它們?nèi)绱擞杏玫木_分子基礎(chǔ)一直不清楚，”張說。“我們認為這些結(jié)構(gòu)將幫助世界各地的科學(xué)家，包括北卡羅來納大學(xué)教堂山分校的科學(xué)家，研究針對許多神經(jīng)精神疾病開發(fā)更有效和更安全的療法。”
小鼠神經(jīng)元顯示出 DREADD 介導(dǎo)的激活。圖片來源：UNC SOM 的 Bryan L. Roth 實驗室
為了研究腦細胞的功能，科學(xué)家們需要針對特定??的神經(jīng)回路——一個相互連接的細胞網(wǎng)絡(luò)，這些細胞通過受體不斷發(fā)送和接收電信號和化學(xué)信號，例如 G 蛋白偶聯(lián)受體，這是許多治療的預(yù)期目標。然而，這并非易事，這也是許多藥物以非預(yù)期方式攻擊多種受體或激活特定受體的主要原因。結(jié)果可能是有益的治療效果，但也有副作用。
使神經(jīng)元生物學(xué)更有意義的一種方法是使用化學(xué)遺傳學(xué)技術(shù)。那時科學(xué)家們設(shè)計
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