华盛顿大学医学院的研究人员发现了一种开发止痛药的新方法,通过靶向κ阿片受体上的特定结合位点,并了解与该受体相关的G蛋白的相互作用,可能产生更安全的止痛药物。该研究发表在《自然》杂志上。
阿片类药物是临床上最有效的镇痛药之一,但其成瘾性和副作用(如呼吸抑制)限制了其应用。近年来,κ阿片受体(KOR)因其在镇痛中不产生传统μ阿片受体(MOR)相关的成瘾性而受到关注。然而,现有靶向KOR的药物常伴有致幻等副作用。本研究通过解析KOR与不同配体和G蛋白的相互作用机制,为开发无成瘾、无幻觉的止痛药提供了新思路。
解码κ受体中的致幻通路
研究人员使用冷冻电镜技术确定了与鼠尾草植物相关的天然化合物(如salvinorin A)选择性结合κ受体但仍会导致幻觉的结构基础。他们发现,这种小分子通过结合KOR的特定正构位点,激活了与致幻效应相关的G蛋白信号通路。然而,KOR上还存在其他结合位点(如变构位点),这些位点的激活不会导致幻觉。因此,开发靶向这些非致幻结合位点的新药,有望在缓解疼痛的同时避免成瘾和幻觉副作用。
无幻觉的止痛药
研究人员进一步发现,一类称为G蛋白的信号蛋白介导了KOR激活后的下游效应。KOR主要与Gi/o家族G蛋白偶联,包括Gi1、Gi2、Gi3、GoA、GoB、Gz和Ggust等七种亚型。尽管这些G蛋白结构相似,但它们在功能上存在差异。例如,致幻药物salvinorin A优先激活GoA亚型,而镇痛效果可能由其他G蛋白亚型(如Gi1)介导。这表明,通过设计选择性激活特定G蛋白亚型的配体,可以将镇痛等有益效果与幻觉等副作用分离。
参考信息
“Ligand and G-protein selectivity in the κ-opioid receptor” by Jianming Han et al., 3 May 2023, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-023-06030-7