揭开抗疟药物的分子效力

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

青蒿素衍生自一年生艾蒿(Artemisia annua)的叶子和花朵，已经在传统中药中使用了多个世纪。有效性由中国研究员涂有有进行了调查。她的研究获得了2015年诺贝尔奖。青蒿素及其半合成衍生物(统称为青蒿素)用于治疗热带传染病疟疾。另外，这些分子还影响人类的多个细胞过程。例如，青蒿素能够激活针对几种癌症的免疫系统或调节胰腺Ta细胞的分化，这可能在糖尿病的治疗中可能有用。

揭开抗疟药物的分子效力

分子机制至今未知

Vikram Kasaragod博士解释说：“尽管这种经过临床批准的药物类别已经确立，并且已经在一定程度上使用了数百年，但尚不清楚哪种分子机制是相应细胞活性的基础，例如靶蛋白的识别和调控。”Rudolf Virchow中心的Hermann Schindelin教授的研究小组的博士后研究员是本文的第一作者，并确保通过这项研究工作可以大量获取知识。该研究发表在《神经元》杂志上。

建立了抑制性神经传递调节的综合模型

结构生物学家是第一个解决两种不同青蒿素衍生物(青蒿琥酯和青蒿素)与gephyrin配合物的晶体结构的人。通过与抑制性甘氨酸和GABAA受体结合，gephyrin成为哺乳动物中枢神经系统中抑制性突触后的中央支架蛋白。直到最近，Gephyrin才被鉴定为青蒿素的靶蛋白。结果清楚地表明，青蒿素如何靶向gephyrin中的通用受体结合袋，并与抑制性神经递质受体竞争重叠的结合位点。这些新发现因此也可以用作了解人脑生理的有效工具。

根据Kasaragod的说法，晶体结构与生化，电生理和体内数据一起形成了由青蒿素调节抑制性神经传递的综合模型。据他介绍，该模型清楚地描述了蛋白质与药物之间的相互作用。

药物开发的重要步骤

“我们的数据不仅为了解青蒿素如何被靶分子识别奠定了坚实的基础，而且还将帮助研究人员将这些药物开发和优化为高度专属性的gephyrin调节剂。在诸如阿尔茨海默氏病，精神分裂症和癫痫症等神经系统疾病的治疗中起着重要作用。”首席研究员辛德林说。