Strukturen av cannabinoid receptor avslöjad

Publicerad:
Cannabinoid

Resultaten kan hjälpa till med utformningen av mer målinriktade läkemedel med färre biverkningar.

Cannabis sativa plantan, även känd som marijuana, innehåller ämnen som kallas cannabinoider, som kan påverka humör eller medvetande. Tetrahydrocannabinol eller THC, är kanske den mest kända av dessa föreningar. Vissa tecken tyder på att cannabinoider kan bidra till att behandla vissa hälsotillstånd. Möjliga användningsområden är smärta, inflammation, epilepsi, nervcellssjukdomar, och missbruksstörningar. Dock kan vissa cannabinoider orsaka biverkningar, såsom yrsel, hallucinationer, och paranoia. Vissa syntetiska cannabinoider, såsom K2 eller Spice, kan ge allvarliga och även dödliga reaktioner.

Cannabinoider utövar sina primära effekter i hjärnan genom att binda den mänskliga cannabinoid receptorn (CB1). Att få en detaljerad 3D-struktur av denna receptor på en fin nivå är viktig för potentiell läkemedelsutveckling, eftersom det avslöjar viktiga detaljer om hur receptorn och droger kan interagera. En internationell grupp av forskare bestämde sig för att kartlägga strukturen av CB1-receptorn. Deras arbete har delvis finansierats av NIH National Institute on Drug Abuse (NIDA). Studien publicerades den 20 oktober, 2016 i Cell.

Forskarna syntetiserade en kemikalie som heter AM6538 som de designat för att inaktivera och hjälpa till att kristallisera CB1-receptorn. De ändrade CB1 lite samt optimerade den för kristallisation. De beräknade därefter 3-D strukturen av CB1-AM6538 komplex med hjälp av röntgenkristallografi, i vilken vinklarna och intensitet för röntgenstrålarna som studsar bort från en kristallstruktur används för att bestämma molekylform.

Kristallstrukturen visade att CB1-receptorn har en komplicerad bindande ficka med flera subfickor. Baserat på tidigare fynd, kunde forskarna förutsäga hur andra cannabinoider skulle passa in i receptorn. Modellen visade hur länge varje cannabinoid kan binda sig till CB1-receptorn och hur varje cannabinoid kan orsaka något olika strukturella förändringar i receptorn. Dessa upptäckter ger ledtrådar om mekanismer genom vilka olika cannabinoider kan utöva något olika effekter.

”Cannabinoider kan producera mycket olika resultat beroende på hur de binder sig till CB1-receptorn”, säger NIDA Director Dr. Nora D. Volkow. ”Att förstå hur dessa kemikalier binder till CB1-receptorn kommer att hjälpa till med utformningen av nya läkemedel och ge en inblick i kroppens cannabinoid-system”.

”Denna komplexa struktur gör det möjligt för kemister att utforma olika föreningar som specifikt riktar delar av receptorn för att producera önskad effekt”, säger medförfattaren Dr Alexandros Makriyannis av Northeastern University.

Cannabinoid receptor Forskning THC

Källa: