大脑的饥饿的秘密开关

一项新的研究发表在《科学揭示了如何在大脑中饥饿的总开关,肾上腺皮质受体4 (MC4)工作。

研究小组,包括来自魏茨曼科学研究所的科学家,伦敦大学玛丽皇后,耶路撒冷希伯来大学的,也澄清了这个开关是如何激活setmelanotide (Imcivree),药物最近批准用于治疗严重肥胖引起的某些基因变化。

研究结果揭示的饥饿是监管和可以帮助开发改善肥胖的药物。

意想不到的发现

研究发现MC4受体的三维结构,通过使用低温电子显微镜的最新进展。三维结构显示setmelanotide激活MC4受体通过输入其绑定的口袋里直接撞击分子开关触发我们有饱腹感,比自然更有说服力地饱腹感的激素。也发现药物有一个令人惊讶的助手:离子的钙进入口袋,提高药物受体的结合。在生物化学和计算实验中,科学家们发现,类似于药物、钙还助攻自然饱腹感的荷尔蒙。

在分子药理学博士彼得•麦考密克读者,说:“这是第一次这种受体被抓到。有趣的是,我们发现钙饱腹感的荷尔蒙激活了MC4受体,干扰了饥饿激素和减少其活动”。

”这是一个真正的意外发现,”莫兰Shalev-Benami博士从魏兹曼科学研究所的化学和结构生物学部门补充道。“显然,饱腹感信号能够成功与饥饿信号,因为它受益于钙的援助,帮助大脑恢复“我饱了”我们吃后的感觉。”

改进的抗肥胖药物

不断饿,无论你吃多少的人每天挣扎在大脑的食欲控制遗传缺陷,并且会导致严重肥胖。

MC4受体存在于大脑下丘脑的——在一个集群神经元计算身体的能量平衡通过处理各种能源相关的代谢信号。MC4时激活,或“上”——它通常是——它发出命令,使我们感觉很饱,这意味着从大脑的角度来看,我们的默认状态是饱腹感。当我们的能量水平下降时,下丘脑集群生成一个“吃”荷尔蒙,使其失去活性,或关闭MC4受体,发送一个成为“饿”的信号。我们吃后,第二个,“我饱了”激素被释放。活跃网站把它绑定到名改为MC4,取代了饥饿激素,使受体,使我们回到默认的饱腹感。突变,灭活MC4不断使人们感到饿了。

MC4结构还透露,药物的进入导致受体结构变化;这些改变似乎发起神经元内的信号,导致丰满的感觉。这项研究解释了MC4受体突变如何干扰信号,最终导致无休止的饥饿和肥胖。

此外,科学家们已经确定了热点,最重要的是区分MC4类似受体在同一个家庭。这应该可以设计药物只能绑定MC4,避免副作用,可能是由于与其他受体相互作用。

“我们的发现可以帮助开发改善肥胖和更安全的药物,将与更大的精度,目标中的“Shalev-Benami博士说。

麦考密克博士补充说:“我们的数据将有助于告知病人可能应对当前的疗法,以及更多的改善奠定了基础和更有针对性的药物。”

参考:以色列H, Degtjarik O, Fierro F, et al。结构揭示了MC4受体的激活机制启动饱食信号。科学。2021年。doi:10.1126 / science.abf7958

本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。