在复杂的生物信号传导网络中,生长抑素受体(SSTRs)家族,特别是SSTR5亚型,因其作为内分泌疾病及肿瘤治疗靶点的潜力而备受瞩目。作为这一家族的关键成员,SSTR5不仅与天然配体生长抑素(SST)紧密相连,还与另一种高亲和力神经肽——皮质抑素(CST)展现出密切的互动,尽管其背后的作用机制仍笼罩在迷雾之中。
近期,中国科学院上海药物研究所的徐华强与赵丽华团队在科研领域取得了突破性进展。他们的研究成果,题为《Structural basis for activation of somatostatin receptor 5 by cyclic neuropeptide agonists》,在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上在线发表。该研究借助先进的冷冻电子(http://www.maoyihang.com/sell/l_23/)显微镜技术,以前所未有的高分辨率(2.7和2.9埃)揭示了CST17多肽激动剂及临床广泛应用的抗肿瘤药物Octreotide如何分别激活SSTR5,并与下游Gi蛋白形成三维复合物结构。
研究发现,CST17与Octreotide的结合能够触发SSTR5内一个由TM3和TM6跨膜螺旋构成的“疏水锁”发生重排,进而推动TM6向外移动,这一连锁反应为Gi蛋白的结合创造了条件,最终启动了下游的信号传导过程。更为有趣的是,SSTR5的细胞外环坏区ECL2和ECL3对这两种激动剂展现出不同的识别模式,这一发现为理解它们作为激动剂的选择性差异提供了重要线索,也为SSTR5的激活机制及其与肽类激动剂识别的分子基础描绘了清晰的蓝图。
此研究不仅加深了我们对SSTR5及其配体相互作用的理解,更为开发针对SSTR5的新型高选择性、低副作用药物铺平了道路。这些潜在药物有望在未来成为治疗肢端肥大症、神经内分泌肿瘤等疾病的有力武器。
值得注意的是,该研究的顺利进行得益于多项国家及地方科研基金的支持,包括国家自然科学基金、国家重点研发计划等。同时,上海药物所高峰电镜中心为冷冻电镜数据的收集提供了关键的技术保障。这一系列的努力与协作,共同推动了科学研究的深入发展,为人类健康事业贡献了宝贵的力量。