Zuurgraad in cellen stuurt herstel via nieuwe receptor
Het lichaam houdt de zuurgraad in cellen nauwkeurig in balans. Een receptor die daarin een sleutelrol speelt, is nu voor het eerst in atomaire detail in kaart gebracht. Dat opent wegen naar nieuwe behandelingen.
GPR30 is een receptor op celmembranen die reageert op bicarbonaat, een molecule dat meehelpt de zuurgraad (pH) in en rondom cellen te reguleren. Tot nu toe was onduidelijk hoe die receptor precies werkt en wat er aan vast bindt. De onderzoekers brachten de structuur van GPR30 in kaart met cryogene elektronenmicroscopie, een techniek die moleculen tot op atoomniveau kan afbeelden. De studie verscheen in het tijdschrift eLife en toont de receptor op een resolutie van 3,15 ångström.
De studie laat zien waar bicarbonaat precies aan de receptor bindt, en welke delen van de receptor daarvoor essentieel zijn. Mutaties in die kritische plekken verminderden de activering van de receptor in laboratoriumtests aanzienlijk. Dat bevestigt dat de gevonden structuur functioneel relevant is, niet alleen een snapshot van een inactieve molecule.
Waarom pH-regulatie veroudering raakt
De zuurgraad van weefsels verandert bij veroudering en bij diverse ziekten. Een verstoorde pH-balans (zuur-base homeostase) speelt een rol bij nierproblemen, bepaalde hartaandoeningen en mogelijk bij de werking van kankercellen. GPR30 is een van de receptoren die cellen helpen om snel op die veranderingen te reageren. Een beter begrip van hoe die receptor werkt, kan helpen bij het ontwikkelen van medicijnen die de reactie van cellen op pH-veranderingen kunnen sturen.
Tot nu toe was er geen farmacologisch erkend middel dat specifiek op GPR30 inwerkt. De structuuranalyse geeft onderzoekers nu een gereedschapskaart om gericht moleculen te ontwerpen die de receptor activeren of remmen. Dat is een gebruikelijke eerste stap in de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen.
Nog vroeg in het ontwikkelproces
De studie levert een structurele basis, geen medicijn. Farmacologische ontwikkeling op basis van dit soort structuurdata duurt doorgaans jaren. Bovendien is GPR30 een relatief onbekende receptor, wat betekent dat ook de bredere biologische context nog verder onderzocht moet worden. Wat de receptor precies doet in levende menselijke weefsels op verschillende leeftijden, blijft vooralsnog grotendeels open.
Wil je zelf meer onderzoek doen?
Zoek bijvoorbeeld op:
- GPR30 bicarbonaat receptorstructuur
- zuur-base homeostase celreceptor
- cryogene elektronenmicroscopie GPCR