डलास - 11 जून, 2020 - डोपामाइन, एक रसायन जो मस्तिष्क और शरीर के विभिन्न हिस्सों के बीच संदेश भेजता है, कोशिकाओं पर रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करके विभिन्न प्रकार की बीमारियों और व्यवहारों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। लेकिन शरीर विज्ञान और विकृति विज्ञान में उनके महत्व के बावजूद, फॉस्फोलिपिड झिल्ली में एम्बेडेड इन रिसेप्टर्स की संरचना - कोशिका की सतह पर उनका प्राकृतिक वातावरण - अज्ञात था। यूटी साउथवेस्टर्न शोधकर्ताओं के नेतृत्व में एक नए अध्ययन से फॉस्फोलिपिड झिल्ली में एम्बेडेड एक प्रकार के डोपामाइन रिसेप्टर के सक्रिय रूप की संरचना का पता चलता है, जिसे डी 2 के रूप में जाना जाता है।

ये ऐतिहासिक निष्कर्ष, आज प्रकाशित हुए प्रकृति, बुनियादी अनुसंधान और उन स्थितियों के इलाज के लिए दवाओं को डिजाइन करने के लिए निहितार्थ हो सकता है जिनमें डी 2 रिसेप्टर एक मौलिक भूमिका निभाता है, जिसमें पार्किंसंस रोग, मनोविकृति और लत शामिल है।

यूटी साउथवेस्टर्न मेडिकल सेंटर में बायोफिज़िक्स और बायोकैमिस्ट्री के एसोसिएट प्रोफेसर, अध्ययन नेता डैनियल रोसेनबाम, पीएचडी, बताते हैं कि केवल एक पिछले अध्ययन ने डी 2 रिसेप्टर की संरचना को स्पष्ट किया था। 2018 में प्रकाशित उस शोध में इस संरचना की इसके निष्क्रिय रूप में जांच की गई, जो अक्सर सिज़ोफ्रेनिया और अन्य मानसिक और मनोदशा संबंधी विकारों के इलाज के लिए इस्तेमाल की जाने वाली दवा से जुड़ी होती है। इसने व्यक्तिगत अणु के रूप में रिसेप्टर को शुद्ध करने के लिए समग्र संरचना और डिटर्जेंट अणुओं को निर्धारित करने के लिए एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी नामक तकनीक का उपयोग किया। हालाँकि, पिछले अध्ययनों से पता चला है कि एक बार जब D2 रिसेप्टर्स को डिटर्जेंट में घुलनशील बना दिया जाता है और फ्री-फ्लोटिंग संरचनाओं के रूप में छोड़ दिया जाता है, तो डोपामाइन और उनके एनालॉग्स जैसे लक्ष्य अणुओं को बांधने की उनकी क्षमता से समझौता हो जाता है, जिससे संरचना में संभावित अशुद्धियाँ हो जाती हैं।

इस खामी से बचने और डी2 रिसेप्टर पर करीब से नज़र डालने के लिए, रोसेनबाम और उनके सहयोगियों ने आनुवंशिक रूप से रिसेप्टर का एक ऐसा रूप तैयार किया जो मूल रूप की तुलना में काफी अधिक स्थिर था। फिर, कोशिकाओं में इन रिसेप्टर्स का उत्पादन करने के बाद, उन्होंने कुछ को ब्रोमोक्रिप्टिन नामक एक यौगिक को बांधने की अनुमति दी, एक दवा जो डी 2 रिसेप्टर्स को सक्रिय करती है और इसका उपयोग पार्किंसंस रोग, पिट्यूटरी ट्यूमर और हाइपरप्रोलैक्टिनीमिया सहित विभिन्न स्थितियों के इलाज के लिए किया जाता है। डिटर्जेंट में इन सक्रिय रिसेप्टर्स को शुद्ध करने के बाद, उन्होंने उन्हें फॉस्फोलिपिड झिल्ली के छोटे पैच में एम्बेड किया, जो कोशिका झिल्ली में उनके मूल के समान वातावरण था। फिर उन्होंने क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके डी2 रिसेप्टर की जांच की, एक ऐसी तकनीक जो परमाणु पैमाने पर अणुओं और सामग्रियों की संरचनाओं को समझने के लिए बहुत ठंडे तापमान पर वितरित इलेक्ट्रॉनों के बीम का उपयोग करती है।

उनके परिणामों ने उसी वर्ग के अन्य रिसेप्टर्स, जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्स के रूप में जाने जाने वाले प्रोटीन के एक परिवार के समान विशेषताएं दिखाईं। अन्य समान रिसेप्टर्स की तरह, डी 2 रिसेप्टर फॉस्फोलिपिड झिल्ली के माध्यम से घूमता है, झिल्ली के प्रत्येक तरफ डोमेन को उजागर करता है। हालाँकि, इसने प्रमुख अंतर भी दिखाए, जैसे कि झिल्ली के आंतरिक पत्रक में दबे हुए हिस्से, झिल्ली के इंटरफेशियल क्षेत्रों में अमीनो एसिड के साइडचेन का आदेश दिया, और झिल्ली के भीतर रिसेप्टर से जुड़े प्रोटीन की लिपिड एंकरिंग। ब्रोमोक्रिप्टिन को बांधने से इस अणु को समायोजित करने के लिए रिसेप्टर का हिस्सा बदल गया, जिससे इसकी संरचना में काफी बदलाव आया।

रोसेनबाम का कहना है कि उनकी समानताओं और अंतरों को बेहतर ढंग से समझने के लिए अन्य प्रकार के डोपामाइन रिसेप्टर्स के साथ इन निष्कर्षों की तुलना और अंतर करने के लिए भविष्य के अध्ययन आवश्यक होंगे। उनका कहना है कि, ये निष्कर्ष दवा डिजाइन में एक बड़ी सहायता हो सकते हैं, जहां ऐसे अणु विकसित करना जो एक प्रकार के रिसेप्टर को सटीक रूप से फिट करते हैं, साइड इफेक्ट से बचते हुए चिकित्सीय प्रभाव को अधिकतम कर सकते हैं। विशेष रूप से डिज़ाइन की गई दवाएं विभिन्न प्रकार की स्थितियों के लिए वर्तमान उपचारों में काफी सुधार कर सकती हैं जिनमें डोपामाइन एक भूमिका निभाता है, जिसमें संज्ञानात्मक शिथिलता, मल्टीपल स्केलेरोसिस, पार्किंसंस रोग, नशीली दवाओं की लत, मनोविकृति और ध्यान घाटे विकार शामिल हैं।

रोसेनबाम कहते हैं, "यह एक सक्रिय डोपामाइन रिसेप्टर की पहली संरचना है," लेकिन यह यौगिकों के नए वर्गों को डिजाइन और संशोधित करने के लिए एक ढांचे के रूप में काम कर सकता है जो इस प्रकार के रिसेप्टर्स की गतिविधि को बदल सकता है।

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रोसेनबाम मेडिकल रिसर्च में यूजीन मैकडरमोट स्कॉलर हैं।

इस अध्ययन में योगदान देने वाले अन्य यूटीएसडब्ल्यू शोधकर्ताओं में जी यिन, पुनिता कुमारी और जिओ-चेन बाई शामिल हैं।

इस अध्ययन को एडवर्ड मैलिनक्रोड्ट, जूनियर फाउंडेशन, द वेल्च फाउंडेशन, ईपीएफएल, स्विस नेशनल साइंस फाउंडेशन, लुडविग इंस्टीट्यूट फॉर कैंसर रिसर्च, वर्जीनिया मर्चिसन लिनथिकम स्कॉलर इन मेडिकल रिसर्च एट यूटीएसडब्ल्यू, कैंसर प्रिवेंशन एंड रिसर्च इंस्टीट्यूट द्वारा वित्त पोषित किया गया था। टेक्सास के, और राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान।

यूटी साउथवेस्टर्न मेडिकल सेंटर के बारे में

यूटी साउथवेस्टर्न, देश के प्रमुख अकादमिक चिकित्सा केंद्रों में से एक, असाधारण नैदानिक ​​देखभाल और शिक्षा के साथ अग्रणी बायोमेडिकल अनुसंधान को एकीकृत करता है। संस्था के संकाय को छह नोबेल पुरस्कार मिले हैं, और इसमें नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज के एक्सएनयूएमएक्स सदस्य, नेशनल एकेडमी ऑफ मेडिसिन के एक्सएनएक्सएक्स सदस्य और एक्सएनयूएमएक्स हॉवर्ड ह्यूजेस मेडिकल इंस्टीट्यूट इंवेस्टिगेटर्स शामिल हैं। 25 से अधिक का पूर्णकालिक संकाय चिकित्सा विकास को आगे बढ़ाने के लिए जिम्मेदार है और नए नैदानिक ​​उपचारों के लिए विज्ञान-संचालित अनुसंधान का त्वरित रूप से अनुवाद करने के लिए प्रतिबद्ध है। UT दक्षिण पश्चिमी चिकित्सक 16 अस्पताल में भर्ती मरीजों, लगभग 14 आपातकालीन कक्ष मामलों की तुलना में 2,500 विशिष्टताओं के बारे में देखभाल प्रदान करते हैं, और एक वर्ष में लगभग 80 मिलियन बाह्य रोगी का निरीक्षण करते हैं।