Известно, что адипонектин, гормон, секретируемый жировыми клетками, участвует в регуляции окисления глюкозы и жирных кислот. Его уровни снижаются у пациентов с диабетом 1 и 2 типа, и сообщалось, что введение гормона мышам улучшает непереносимость глюкозы.
Кроме того, введение недавно открытого агониста рецепторов адипонектина, AdipoRon, мышам с генетическим ожирением привело к улучшению непереносимости глюкозы и увеличению продолжительности жизни.
Поскольку адипонектин связывается с двумя рецепторами, AdipoR1 и AdipoR2, Йокояма, возглавляющий лабораторию структурной биологии RIKEN, и его команда предположили, что понимание того, как происходит это связывание, может способствовать созданию лекарств, нацеленных на эти рецепторы. Рецепторы адипонектина эволюционно законсервированы у многих живых существ, включая млекопитающих, растения и дрожжи, поэтому казалось очевидным, что они должны играть важную биологическую роль.
Используя микрофокусный луч на синхротронной установке SPring-8, группа получила кристаллографические изображения двух рецепторов с разрешением всего 2.9 и 2.4 ангстрем, и пришел к удивительному открытию. Было обнаружено, что структура рецепторов представляет собой совершенно новый тип, который отличается от рецепторов, связанных с G-белком, наиболее распространенного типа рецепторов, на которые нацелены лекарственные препараты. Интересно, что рецепторы содержат ион цинка, удерживаемый на месте тремя аминокислотными остатками гистидина.
Они также обнаружили, что рецепторы имеют большие внутренние полости, функция которых неизвестна, хотя Ёкояма предполагает, что они могут использоваться в качестве входа и выхода для субстратов и продуктов деятельности рецепторов.
По словам Ёкоямы, «анализ структуры этих двух рецепторов преподнес нам ряд интересных сюрпризов. Мы считаем, что эта новая информация о структуре рецепторов адипонектина поможет нам понять новые отношения между структурой и функциями этих важных рецепторов, которые, как мы знаем, сохраняются эволюционно, и, мы надеемся, внесет вклад в разработку новых агонистов рецепторов адипонектина, которые может использоваться для лечения заболеваний, связанных с ожирением, таких как диабет 2 типа. Открытие присутствия иона цинка также увлекательно, хотя для понимания его значения потребуется дополнительная работа."