10月8日,據(jù)英國廣播公司(BBC)報道,,美國科學家在最新出版的《科學》雜志報告稱,他們獲得了CXCR4分子結構的圖像,,也了解了該分子的工作原理,。研究顯示,,CXCR4分子同艾滋病病毒(HIV)感染和癌癥擴散有關,該分子會幫助HIV進入細胞,,因此,,阻斷該分子有望治療艾滋病和癌癥。但也有專家表示,,還需要對CXCR4的活動進行更詳盡的了解,。
加州斯克利普斯研究所的雷蒙德·斯蒂芬斯領導的研究團隊使用x射線結晶學方法獲得了CXCR4分子的圖像,也了解了該分子的工作原理,。圖像顯示,,CXCR4分子會親密地成雙成對出現(xiàn)。
斯蒂芬斯表示,,CXCR4分子結構提供了理解GPCR如何傳遞信息的全新角度,。這些圖像展示了如何設計出調節(jié)CXCR4活動或者阻止HIV病毒進入細胞的化合物,通過這種方法得到的化合物可以另辟蹊徑對付HIV或者癌癥,。
CXCR4分子是“G蛋白結合受體(GPCR)”家族中的一員,,“G蛋白結合受體”的超家族群已經被證明是許多藥物的藥理作用靶點。CXCR4分子會越過細胞膜并且將外部環(huán)境的信號傳送到內部,,它們對細胞生長,、荷爾蒙分泌以及光感等與組織發(fā)育有關的過程都可以起到控制作用。一般而言,,CXCR4也有助于激活免疫系統(tǒng)并且刺激細胞運動,,但是,當激活受體的信號沒有被正確調制時,,CXCR4會加速癌癥的惡化和擴散,。慈善組織NAM主要幫助艾滋病患者改善生活,該組織的資深編輯凱茨·艾爾科恩指出,,HIV利用很多受體進入細胞,,比如,大多數(shù)艾滋病患者最先感染的一個病毒使用名為CCR5的受體進入細胞,,隨著時間的推移,,病毒可能會使用CXCR4進入細胞,至于其中的緣由,,目前還是個謎,。不過,已經有幾家公司研發(fā)出了阻止CCR5受體的藥物,。
艾爾科恩表示,,能夠同時阻止CCR5和CXCR4的藥物或許可以有效地治療艾滋病和癌癥。但是,,由于CXCR4同很多正常的免疫系統(tǒng)功能有關,,阻止CXCR4的活動所產生的可能后果還需要更好地了解,。
英國癌癥研究所高級信息官約瑟菲娜·奎里多強調,CXCR4同很多癌癥的惡化以及擴散有關,,解開這種分子的結構是設計出抗癌新藥的關鍵一步,。(生物谷Bioon.com)
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Science DOI: 10.1126/science.1194396
Structures of the CXCR4 Chemokine GPCR with Small-Molecule and Cyclic Peptide Antagonists
Beili Wu,1 Ellen Y. T. Chien,1 Clifford D. Mol,1 Gustavo Fenalti,1 Wei Liu,1 Vsevolod Katritch,2 Ruben Abagyan,2 Alexei Brooun,3 Peter Wells,3 F. Christopher Bi,3 Damon J. Hamel,2 Peter Kuhn,1 Tracy M. Handel,2 Vadim Cherezov,1 Raymond C. Stevens1,*
Chemokine receptors are critical regulators of cell migration in the context of immune surveillance, inflammation, and development. The G protein–coupled chemokine receptor, CXCR4, is specifically implicated in cancer metastasis and HIV-1 infection. Here, we report five independent crystal structures of CXCR4 bound to an antagonist small molecule IT1t and a cyclic peptide CVX15 at 2.5 to 3.2 angstrom resolution. All structures reveal a consistent homodimer with an interface including helices V and VI that may be involved in regulating signaling. The location and shape of the ligand-binding sites differ from other G protein–coupled receptors (GPCRs) and are closer to the extracellular surface. These structures provide new clues about the interactions between CXCR4 and its natural ligand CXCL12 and with the HIV-1 glycoprotein gp120.