Proteínas acopladas
Cómo reaccionan las células humanas a las señales externas y cómo las procesan posteriormente
Investigadores de la Universidad de Heidelberg y de la Universidad de Sendai en Japón utilizaron nuevos métodos biotecnológicos para estudiar cómo reaccionan las células humanas a las señales externas y procesarlas. Se centraron en la interacción entre las llamadas proteínas G -los "mediadores" de la transmisión de señales- y los receptores conocidos como GPCRs, que activan los procesos de la señal. Los investigadores no sólo obtuvieron una mejor comprensión de las interacciones entre las proteínas GPCR-G, sino que ahora son capaces de predecir sus funciones mejor que antes.
La imagen muestra qué proteínas G se unen a determinados receptores acoplados a la proteína G (GPCR) y, a su vez, cómo se relacionan con los eventos de señalización.
© Thomas Splettstoesser (www.sci-style.com)
Todos los sistemas vivos reaccionan a las señales externas del entorno. En humanos y otros animales, estas señales se detectan y procesan principalmente con receptores biológicos en la membrana celular que están acoplados a la proteína G. Estas proteínas tienen una posición clave en la transmisión de señales. Los GPCRs, o receptores acoplados a la proteína G, son la familia más grande de receptores transmembrana que pueden reaccionar a una multitud de señales extracelulares, físico-químicas y luego desencadenar procesos específicos en la célula. Una forma de hacerlo es mediante el acoplamiento con una o más proteínas G. En colaboración con colegas de Japón, el equipo dirigido por el Prof. Dr. Robert Russell del Centro de Bioquímica de la Universidad de Heidelberg ha estudiado estos acoplamientos.
Los humanos tienen un total de 16 proteínas G que están acopladas a casi 1.000 GPCRs diferentes. Usando herramientas biotecnológicas y aprendizaje automático, los investigadores investigaron de cerca 148 receptores representativos y 11 proteínas para entender mejor la amplitud completa de las interacciones entre las proteínas GPCR-G. Pudieron descubrir varios cientos de eventos de acoplamiento, lo que contribuyó en gran medida a nuestra comprensión de cómo funcionan las GPCR. "Gracias a los nuevos datos, ahora podemos predecir el acoplamiento de la proteína GPCR-G mejor que nunca. También nos permite diseñar GPCRs artificiales con propiedades de señalización muy específicas para su uso final en estudios biomédicos", explica el autor principal del estudio, el Dr. Francesco Raimondi. Es miembro del equipo del Prof. Russell, cuyo grupo de investigación también está ubicado en el Centro BioQuant de la Universidad de Heidelberg. Los investigadores asumen que un mejor entendimiento de las interacciones entre las GPCRs y las proteínas G también podría ser importante en el desarrollo de nuevos medicamentos.
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