Un nuevo sistema de numeración facilita la comparación de los dominios proteínicos
Los investigadores analizan modelos mediante IA
Los GPCR de adhesión son un grupo de sensores de la superficie celular asociados a muchas funciones corporales y enfermedades. Sin embargo, aún no se conocen lo suficiente como para aprovecharlos en terapias. El Centro de Investigación en Colaboración (CRC) 1423 de la Universidad de Leipzig pretende cambiar esta situación. Científicos de la Facultad de Medicina han desarrollado un innovador sistema de numeración del dominio GAIN, un dominio proteínico común a todos los GPCR de adhesión. Se espera que ayude a comprender mejor el papel de este dominio proteico en las enfermedades y allane el camino para enfoques experimentales más precisos. La investigación se ha publicado en la revista Nature Communications.
El sistema de numeración identifica los elementos de la estructura secundaria del dominio GAIN: seis hélices alfa (H1-H6) y 14 filamentos (S1-S14) de un folíolo beta. Esto permite comparar con precisión posicional distintos representantes de este dominio.
Florian Seufert
Los receptores acoplados a proteínas G de adhesión son una gran clase de proteínas de membrana que detectan estímulos químicos y mecánicos en el organismo. El dominio GAIN desempeña un papel central en la activación de los GPCR de adhesión. Hasta ahora, la investigación se ha visto limitada por la escasa similitud de las secuencias de aminoácidos de los distintos dominios GAIN, lo que ha dificultado la transferencia de conocimientos y el análisis comparativo. El nuevo sistema de numeración, desarrollado por investigadores de la Universidad de Leipzig, proporciona una base estandarizada para la transferencia precisa de los resultados de la investigación entre distintos sistemas modelo y el ser humano. Se basa en el análisis de más de 14.000 estructuras modelizadas en el ámbito GAIN, generadas mediante las técnicas de IA más avanzadas.
Peter Hildebrand, catedrático de Biofísica Celular y de Membranas de la Universidad de Leipzig, que dirigió el estudio internacional, afirma: "Nuestro nuevo sistema de numeración es un importante paso adelante en la investigación de los GPCR. Facilitará la investigación básica y fomentará los estudios comparativos. Proporciona una base sólida para futuras investigaciones en bioquímica, bioinformática y biología estructural". Por ejemplo, el nuevo sistema permite comprender mejor las mutaciones de los dominios GAIN relevantes para la enfermedad y profundizar en su papel en enfermedades como el cáncer.
Análisis útil para enfermedades renales
En el nuevo estudio, los científicos descubrieron que su sistema de numeración también permitía analizar y comparar los dominios GAIN de las proteínas de la poliquistosis renal. Esta enfermedad genética provoca la formación de quistes llenos de líquido en los riñones y otros órganos.
Florian Seufert, primer autor del artículo e investigador doctoral del Instituto de Física Médica y Biofísica, afirma: "El trabajo interdisciplinar en el CRC 1423 y nuestros contactos en Berlín y Copenhague aportan una gran variedad de perspectivas a un proyecto de estas características. Esto nos ha permitido desarrollar nuestro sistema de forma sencilla, abriendo la puerta a muchas nuevas oportunidades de investigación. Ya estamos utilizando el sistema para apoyar dos proyectos en los que seguimos investigando la función del dominio GAIN".
El nuevo sistema de numeración se ha integrado en la base de datos internacional sobre GPCRs, ampliamente utilizada, lo que facilita a los investigadores el acceso global y el intercambio de conocimientos.
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