В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, ученые из Базельского университета (University of Basel) в Швейцарии впервые обнаружили полноразмерную структуру палочковой фоторецепторной фосфодиэстеразы (ФДЭ-6), фермента, который играет незаменимую роль в зрении человека.
Актуальность проблемы
ФДЭ связаны с различными заболеваниями и являются мишенями нескольких широко используемых препаратов и основными мишенями для разработки лекарственных средств. К сожалению, многие из этих ферментов имеют сходные структуры, особенно их каталитические домены, где происходит химическая реакция. Из-за этого ингибиторы, которые нацелены на один тип ФДЭ, могут останавливать реакцию у нескольких типов ФДЭ, что приводит к нежелательным побочным эффектам.
Ингибиторы ФДЭ-5, например, такие как Силденафил (Виагра) и Варденафил (Левитра), которые используются для лечения эректильной дисфункции и легочной гипертонии, могут остановить реакцию в ФДЭ-6, что приводит к побочным эффектам, влияющим на зрение.
«Ингибиторы ФДЭ-5 связаны с несколькими визуальными побочными эффектами, включая помутнение зрения, изменение цветового зрения, чрезвычайную чувствительность к свету и, в крайних случаях, повреждение зрительного нерва, который передает оптические сигналы в мозг. Эти побочные эффекты вызваны связыванием ингибиторов ФДЭ-5 с ФДЭ-6 в сетчатке», – говорит Сахил Гулати (Sahil Gulati).
Материалы и методы исследования
В ходе исследования ученые использовали одночастичную криоэлектронную микроскопию для визуализации полноразмерного фермента ФДЭ-6.
Результаты научного исследования
Полученные данные позволили обнаружить области структуры ФДЭ-6, которая формирует потенциальные пути передачи сигнала от регуляторных доменов ФДЭ-6 к его каталитическому домену.
«Изображения с высоким разрешением, которые нам удалось запечатлеть, подчеркивают огромную скрытую красоту человеческого зрения и раскрывают некоторые особенности ФДЭ-6, которые ранее не были обнаружены. Среди них были некоторые очень многообещающие регионы ФДЭ-6, которые отвечают за контроль активности ФДЭ», – говорит Гулати.
Авторы другого исследования установили, что виагра приводит к потере зрения.
