Рецептор КБ1 находится в основном в нервной системе, тогда как КБ2 находится в основном в иммунной системе (но вы можете найти его и в мозге). Эти два рецептора являются основными игроками в нашей эндоканнабиноидной системе, которая играет ключевую роль в регулировании активности нашей нервной системы. 

Рецепторы КБ1 являются одними из самых распространенных рецепторов в головном мозге, и многие каннабиноиды зависят от этого рецептора, оказывая свое действие на организм человека. Например, основной психоактивный компонент каннабиса, тетрагидроканнабинол (ТГК), активирует рецептор КБ1. Без рецептора КБ1 каннабис практически не имел бы психоактивных эффектов. Это также объясняет, почему нетоксичные каннабиноиды, такие как каннабидиол (КБД), не дают вам кайфа. КБД не активирует рецептор КБ1, как это делает ТГК. 

Рецептор КБ1 по нескольким причинам важен даже для потребителей, не употребляющих каннабис. Во-первых, неправильное функционирование этого рецептора может быть связано с различными проблемами со здоровьем и болезненными состояниями. Во-вторых, рецептор КБ1 активируется основными эндогенными каннабиноидами организма. В отличие от растительных каннабиноидов, таких как ТГК, эндоканнабиноиды вырабатываются естественным путем в организме, поэтому они и получили это название («эндогенные» = «производимые внутри»). Два основных эндоканнабиноида – это анандамид и 2-АГ, которые активируют рецептор КБ1. 

Несмотря на то, что о рецепторах КБ1 и их важности известно уже в течение многих лет, до этого момента не было подробной картины того, как выглядит этот рецептор. До сегодняшнего дня.

Кристаллическая структура рецептора КБ1: почему нас это должно волновать? 

Когда ученые разгадывают кристаллическую структуру белка, такого как рецептор КБ1, это означает, что они изучают трехмерную картину этого белка на молекулярном уровне в высоком разрешении, вплоть до уровня отдельных атомов. Чтобы получить такую детальную картину, ученые используют метод, называемый рентгеновской кристаллографией, и это очень сложно. 

Сначала ученые берут очищенный раствор белка, такого как КБ1, и кристаллизуют его. Кристаллы, которые они получают, состоят из высокоупорядоченного расположения интересующего белка или молекулы. По техническим причинам получить высококачественные кристаллы очень, очень трудно. Белки, такие как рецепторы мозга, большие, громоздкие и сложные. Это затрудняет получение хороших кристаллов для рецепторов КБ1. Это часть «кристаллографии». Следующий шаг: рентген. 

Как только ученые получают высококачественные кристаллы, их помещают в высокоинтенсивный рентгеновский луч. Рентгеновские лучи рассеиваются на экран позади кристалла, создавая дифракционную картину. Созданный рисунок зависит от формы белка. Два разных кристалла, сделанные из белков различной формы, будут создавать различные дифракционные картины. Самая известная дифракционная картина в истории науки – это та, которая привела к открытию двойной спиральной структуры ДНК. 

Получив дифракционную картину, ученые могут использовать ее для выяснения молекулярной структуры кристалла, создавшего данную картину. В проведенном исследовании учение сделали это для человеческого рецептора КБ1, предоставив подробную картину того, как этот рецептор выглядит на самом деле. До этого представления об этом рецепторе были гораздо более неясными. Детали кристаллической структуры позволяют нам визуализировать, как молекула, подобная ТГК, физически взаимодействует с рецептором, и прийти к более глубокому пониманию механизмов, которые позволяют воздействовать на организм человека. 

Другая причина, по которой важна детальная кристаллическая структура, заключается в том, что она позволяет ученым исследовать индивидуальные конструкции терапевтических соединений, которые могут взаимодействовать с рецептором. Без кристаллической структуры процесс проектирования включает в себя гораздо больше догадок; с кристаллической структурой химики могут начать разрабатывать соединения, которые взаимодействуют с определенными частями рецептора для достижения специфических эффектов. Это возможно только при четкой картине, которую дает кристаллическая структура, поэтому подобный прорыв имеет огромные перспективы для разработки новых лекарств на основе каннабиса в будущем.

Ник Джикомес, 11 ноября 2016 г.

Ник является директором Leafly по науке и инновациям и имеет докторскую степень в области неврологии в Гарвардском университете и степень бакалавра в области генетики в Университете Висконсин-Мэдисон. Он является хозяином подкаста Good Chemistry. Чтобы следить за Ником, посетите его веб-сайт: nickjikomes.com