这是一项由塞维利亚大学与西班牙国家科研委员会（CSIC）联合成立的化学研究所（IIQ-CSIC-US）参与的国际科研团队，已开发出一种可加速针对离子通道药物设计的新技术。离子通道是一种细胞膜蛋白，与多种疾病密切相关，包括精神障碍和多种类型癌症。
这项研究是由位于英国的东英吉利大学（University of East Anglia）与卡德姆研究所（Quadram Institute）合作完成，成果发表于《美国化学学会杂志》（Journal of the American Chemical Society）。
离子通道是调节离子进入细胞的细胞膜蛋白，负责调控离子进出细胞过程在神经传导、肌肉收缩以及免疫反应等多种生理功能发挥的关键作用，其功能失调与多种病理状态相关，因此被视为具有重要治疗意义的标靶药物。
化学研究所的研究人员赫苏斯·安古洛（Jesús Angulo）解释道：迄今为止，要研究药物如何与这些蛋白质相互作用，必须先将其分离出来，而这个复杂的分离技术过程可能会改变它们之间的相互作用行为。我们基于核磁共振（NMR）新技术，已经可以直接在活细胞研究药物与蛋白的相互作用，从而获得更具生物学的相关信息。
这种新技术更为高效—不到一小时时间即可完成实验过程，成本也更低，因为无需复杂的蛋白质纯化或样品处理步骤，因此能显著地简化流程。
研究团队认为，这个方法有望成为结构与活性关系（Structure–Activity Relationship, SAR）的研究标准工具，并致力于探索分子化学结构与其药理效应之间的关联。
” 英国东英吉利大学研究人员莉安娜·斯托克斯（Leanne Stokes）指出：“我们的技术有望显著加速离子通道及其他膜蛋白靶向药物研发进程，可为神经系统疾病、心血管疾病、代谢性疾病及肿瘤等多个领域开辟新的研究前景。”
一种新的药理学研究工具
这项新技术已在P2X7受体上得到验证，P2X7受体是一种离子通道，与抑郁症、部分自闭症谱系障碍及某些类型的癌症相关，且被认为是重要的標靶药物。
英国诺里奇夸德拉姆（Quadram）研究所的塞雷娜·摩纳哥（Serena Monaco）表示：“我们已经证明，可以在活细胞中识别药物与蛋白质相互作用的具体区域，从而优化这些关键结合位点。这些信息对于设计更高效、更具特异性的药物至关重要。”
此外，研究人员还借助IIQ-CSIC-US开发软件，将实验获得的数据与基于生物信息学生成的药物–受体三维结合模型相结合，从而验证了计算机模型与实验室观察结果的实际吻合度。
药物与蛋白质的相互作用可比作钥匙与锁。膜蛋白是锁，药物就是钥匙。研究人員安古洛（Angulo）解释道：“我们不仅需要找到正确的钥匙，还要知道如何以最合适方式将其插入，使其发挥最大作用。”他总结道：“生物信息学模型是设计新药关键，能够在活细胞验证三维计算模型，这代表了膜蛋白靶向药物开发领域的全新范式。”
這項研究得到英国生物技术与生物科学研究委员会（BBSRC）、英国研究与创新局（UKRI）未来领军人才计划（Future Leaders Fellowship）以及西班牙科学与创新部（联合欧洲区域发展基金FEDER）的共同资助。