วิธีการบันทึกนาฬิกาชีวภาพวุ่นวาย? นักวิทยาศาสตร์ระบุยาเสพติดที่อาจเกิดขึ้น

เที่ยวบินระหว่างประเทศที่ข้ามเขตเวลาต้องการภารกิจในการต่อสู้ยามค่ำคืนและข่าวกังวลปรากฏขึ้นทางโทรศัพท์ก่อนนอน ... มีเหตุผลมากมายในชีวิตที่จะทำให้ผู้คนตื่นขึ้นในตอนกลางคืน การนอนหลับสามารถ' ไม่หลับ, ตื่นได้' ไม่ตื่น, นาฬิกา circadian วุ่นวายไม่เพียง แต่เหนื่อย แต่ยังอาจส่งผลกระทบหลายด้านเช่นการเผาผลาญอาหารและภูมิคุ้มกัน ซึ่งอาจทำให้เกิดผลข้างเคียงเช่นภาวะซึมเศร้าโรคอ้วนหรือโรคเบาหวานได้ง่าย

เมลาโทนินที่หลั่งออกมาจากสมองเป็นฮอร์โมนที่สัมพันธ์กับจังหวะการเต้นของหัวใจ ภายใต้สถานการณ์ปกติเมื่อคืนมาเนื่องจากการรับรู้การเปลี่ยนแปลงของแสงและความมืดในสภาพแวดล้อมและจังหวะชีวภาพในร่างกายการหลั่งของเมลาโทนิในสมองจะค่อยๆเพิ่มขึ้นการเปิดใช้งานตัวรับเมลาโทนิในมลรัฐเพื่อให้ร่างกาย ฟังก์ชั่นและพฤติกรรมและการเปลี่ยนแปลงแสงและความมืดตรงกันช่วยให้เราผล็อยหลับไป

ด้วยเหตุนี้ตัวรับเมลาโทนินจึงได้รับการยกย่องจากนักวิจัยว่าเป็นเป้าหมายสำคัญในการควบคุมจังหวะการเต้นของหัวใจ นักวิทยาศาสตร์หวังที่จะพัฒนายาเสพติดที่ไวและโดยเฉพาะกับตัวรับเมลาโทนินเพื่อ" แก้ไขนาฬิการ่างกาย" สำหรับผู้ป่วยที่มีความผิดปกติของการนอนหลับ

เมื่อเร็ว ๆ นี้การศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์โดยวารสารวิชาการชั้นนำ Nature ได้นำเราก้าวไปสู่เป้าหมายนี้ นักวิจัยใช้เทคโนโลยีการตรวจคัดกรองด้วยคอมพิวเตอร์เสมือนจริงเพื่อเลือกชุดแรกของสารออกฤทธิ์ที่สามารถจับกับตัวรับเมลาโทนิน MT 1 ที่มีการคัดเลือกสูงจากคลังสารขนาดใหญ่เพื่อจำลองหรือชดเชยผลกระทบของเมลาโทนินธรรมชาติ หลังจากการทดสอบเบื้องต้นของ" jetlag" รูปแบบสัตว์พวกเขาสามารถสลับสัญญาณนาฬิกาเป็นกลางของหนูได้

ในฤดูใบไม้ผลิของปีที่แล้ว" ธรรมชาติ" เผยแพร่เอกสารสองฉบับในเวลาเดียวกันโดยเปิดเผยเป็นครั้งแรกที่โครงสร้างสามมิติของตัวรับเมลาโทนินสองตัวของมนุษย์ MT 1 และ MT 2 ข้อมูลนี้เป็นพื้นฐานที่สำคัญสำหรับการออกแบบโมเลกุลของยาในภายหลัง

ในการศึกษานี้ใช้โครงสร้างสามมิติของตัวรับเมลาโทนิน MT {{1}} เป็น" template", ศาสตราจารย์ Brian Schoichet, นักเคมีเภสัชจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานฟรานซิสโก (UCSF) ) และเพื่อนร่วมงานใช้โมเลกุลเสมือนจริงเพื่อเชื่อมต่อเพื่อทำนายการจับโมเลกุลขนาดเล็กไปยังตัวรับโครงสร้างจากห้องสมุดมากกว่า 150 ล้าน" ตามคำขอ GG; สารประกอบโมเลกุลแกนด์ที่เลือกด้วยโครงสร้างใหม่ที่สามารถผูกกับ MT 1

ถัดไปนักวิจัยประสบความสำเร็จในการสังเคราะห์ 38 ของผู้สมัครที่มีคะแนนการทำนายสูงสำหรับการทดสอบ ทีมวิจัยนำโดยศาสตราจารย์ไบรอันโรทแห่งมหาวิทยาลัยนอร์ ธ แคโรไลน่าที่ Chapel Hill (UNC) ทำการวิเคราะห์ทางเภสัชวิทยาและคุณสมบัติคล้ายยาและในที่สุดก็พบว่าโมเลกุลใหม่สองโมเลกุลที่ไม่เคยเห็นในธรรมชาติในอดีตสามารถโต้ตอบกับผู้คนได้ . หรือเมาส์' s ตัวรับ MT 1 ผูกกับความสัมพันธ์สูงและสร้างการตอบสนองของเซลล์ที่ตรงกันข้ามกับเมลาโทนิน

ศาสตราจารย์มาร์การิต้าแอลดูโบโควิชแห่งมหาวิทยาลัยบัฟฟาโลและเพื่อนร่วมงานทำการทดลองในหนูเพื่อทดสอบผลกระทบของโมเลกุลใหม่ทั้งสองในการควบคุมจังหวะการเต้นของหัวใจ นักวิจัยปรับรอบแสงและความมืดในสภาพแวดล้อมเพื่อสร้าง"&คืน; ทันใดนั้นล่วงหน้าและหนูอยู่ในสภาพคล้ายกับเจ็ทล้าหลัง ในเวลานี้พวกเขาพบว่าสารประกอบใหม่เหล่านี้สามารถอนุญาต" jet lag" หนูจะใช้เวลานานขึ้นอย่างช้า ๆ ปรับตัวเข้ากับวงจรแสงใหม่

น่าแปลกที่เมื่อหนูถูกเก็บไว้ในที่มืดตลอดเวลาโมเลกุลทั้งสองนี้สามารถเลียนแบบเมลาโทนินช่วยให้หนูเป็น" reset" นาฬิกาชีวภาพที่ไม่มีสัญญาณแสง ศาสตราจารย์ Dubocovich อธิบาย:" สำหรับผู้ที่ไม่รู้สึกถึงการสลับแสงและเงาตามธรรมชาติเช่นคนตาบอดคนทำงานกะหรือคนที่ทำงานในสภาพแวดล้อมพิเศษเช่นเรือดำน้ำและบริเวณขั้วโลก 0}} ชั่วโมงต่อวัน

นักวิทยาศาสตร์จะยังคงระบุโมเลกุลยาที่มีศักยภาพมากขึ้นและเข้าใจว่าพวกเขาทำงานกับตัวรับเมลาโทนินและควบคุมนาฬิกา circadian เพื่อให้เรามีตัวเลือกเพิ่มเติมเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาที่เกิดจากการรบกวนจังหวะ circadian