Как никотин взаимодействует с рецепторами мозга?

Химики из Калтеха выяснили, почему никотин отличается высоким сродством связывания ацетилхолиновых рецепторов мозга и низким сродством связывания с рецепторами мышечной ткани.

Такая информация может помочь добиться более глубокого понимания причин никотиновой зависимости и привести к разработке лекарств от болезней, в которых задействованы ацетилхолиновые рецепторы – как, например, шизофрения, болезнь Паркинсона и другие.

Nicotine образует π-связь с триптофановым остатком ацетилхолинового рецептора мозга. Водородное связывание лизинового остатка (серебряный шар) подстраивает место связывания для удобства π-взаимодействия. (Рисунок из Nature, DOI: 10.1038/nature07768)

Более десятилетия назад Деннис Доэтри (Dennis A. Dougherty) обнаружил, что ацетилхолин прочно связывается с рецепторами из-за прочного π-взаимодействия положительно заряженного азота лиганда и ароматического фрагмента триптофана рецептора. Доэтри решил, что никотин может связываться с рецепторами ацетилхолина сходным образом (многие рецепторы ацетилхолина связывают никотин), однако никотин не образует π-связи с ацетилхолиновыми рецепторами мышечной ткани, являвшимися объектами изучения группы Доэтри.

Теперь Доэтри показал, что взаимодействие ацетилхолиновых рецепторов мозга с никотином включает в себя π-взаимодействие. Различие способов связывания никотина с рецепторами мозга и мышечной ткани заключается в том, что в мозговых рецепторах молекула никотина расположена ближе к месту связывания, чем в рецепторах мышечной ткани. Доэрти полагает, что водородное связывание, которое может быть организовано за счет лизинового остатка в составе белка-рецептора, изменяет форму активного центра связывания рецептора с ацетихолином, способствуя образованию π-связи.

Источник: chemport.ru