てんかん治療標的となる脳タンパク質構造を解明(Study Reveals Structure of Brain Protein and Identifies Potential Drug Target for Epilepsy Research)

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2026-07-22 マウントサイナイ医療システム(MSHS)

米国マウントサイナイ医科大学の研究チームは、てんかんをはじめとする神経疾患に関与する脳内タンパク質の立体構造を高分解能で解明し、新たな創薬標的となる部位を特定した。研究では、最先端の構造解析技術を用いてタンパク質の原子レベル構造と機能制御機構を解析した結果、神経細胞の興奮性やシグナル伝達を調節する重要な構造領域と、低分子化合物が結合可能なポケットを発見した。この結合部位を標的とすることで、タンパク質の機能を選択的に調節し、異常な神経活動を抑制できる可能性が示された。今回の成果は、てんかんの発症機序の理解を深めるとともに、既存薬とは異なる作用機序を持つ新規治療薬の開発につながる重要な基盤となる。また、同様の分子機構が関与する他の神経疾患への応用も期待され、構造生物学と神経科学を融合した創薬研究の発展に貢献すると考えられる。

てんかん治療標的となる脳タンパク質構造を解明(Study Reveals Structure of Brain Protein and Identifies Potential Drug Target for Epilepsy Research)
Researchers at the Icahn School of Medicine at Mount Sinai mapped a brain protein linked to autism and epilepsy and developed a compound that blocks it, reducing brain activity in tissue studies and pointing to a potential new treatment approach. Wacker et al., Nature Communications.

<関連情報>

構造解析の知見により、神経細胞性炭酸塩輸送体NBCn2の創薬が可能になる Structural insights enable drug discovery for the neuronal NBCn2 carbonate transporter

Shifan Yang,Yihan Zhao,Sezen Vatansever,Gregory Zilberg,Michael J. Capper,Jinglong Zhang,Joshua Stamos,Keino Hutchinson,Audrey L. Warren,Alexander C. Stone,Anwar Abbassi,Eric Purisic,Lap Ho,Aiqun Li,Jinye Dai,Avner Schlessinger,Bin Zhang & Daniel Wacker
Nature Communications  Published:22 July 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-75444-4  Unedited version

Abstract

NBCn2 (SLC4A10), a member of the SLC4 solute carrier (SLC) family, is a sodium-dependent (bi)carbonate transporter that regulates acid extrusion in various brain regions. Mutations in NBCn2 cause severe neurodevelopmental disorders in humans, and knock out studies suggest that its role in regulating neuronal excitability could hold therapeutic potential for seizure disorders such as epilepsy. Despite its physiological importance, NBCn2’s molecular mechanisms remain largely unknown, and there is limited availability of tool compounds to further probe its role in health and disease. Combining cryoEM with computational docking and simulation studies, we herein elucidate NBCn2’s molecular architecture and substrate binding mechanisms on the atomic scale. Via structure-based drug discovery we further identify a compound series that inhibits NBCn2-mediated transport, and characterize its inhibitory mechanisms via cryoEM. Lastly, we showcase the potential of this compound series to template useful probes by demonstrating pharmacological activity both in primary culture as well as brain slices.

有機化学・薬学
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