Un nuovo sistema di numerazione consente la comparabilità dei domini proteici
I ricercatori dell'Università di Lipsia analizzano i modelli con l'aiuto dell'AI
I GPCR di adesione sono un gruppo di sensori della superficie cellulare che sono associati a molte funzioni corporee e malattie. Tuttavia, non sono ancora stati studiati a sufficienza per poterli utilizzare per le terapie. Il Centro di ricerca collaborativa 1423 dell'Università di Lipsia intende cambiare questa situazione. Gli scienziati della Facoltà di Medicina hanno ora sviluppato un innovativo sistema di numerazione per il dominio GAIN, un dominio proteico comune a tutti i GPCR di adesione. Questo sistema dovrebbe aiutare a classificare meglio il ruolo di questo dominio proteico nelle malattie e aprire la strada ad approcci sperimentali più precisi. Il lavoro è stato pubblicato sulla rivista Nature Communications.
Il sistema di numerazione identifica gli elementi strutturali secondari del dominio GAIN: sei eliche alfa (H1-H6) e 14 filamenti (S1-S14) di un foglietto beta. Ciò consente di confrontare diversi rappresentanti di questo dominio in posizioni esatte.
Florian Seufert
I recettori accoppiati a proteine G di adesione formano un'ampia classe di proteine di membrana che riconoscono gli stimoli chimici e meccanici nell'organismo. Il dominio GAIN svolge un ruolo centrale nell'attivazione dei GPCR di adesione. Finora, la ricerca è stata limitata dalla scarsa somiglianza della sequenza aminoacidica dei diversi domini GAIN, che ha ostacolato il trasferimento delle conoscenze e le analisi comparative. Il nuovo sistema di numerazione sviluppato dai ricercatori dell'Università di Lipsia crea ora una base standardizzata per il trasferimento preciso dei risultati della ricerca tra diversi sistemi modello e l'uomo. Si basa sull'analisi strutturale di oltre 14.000 strutture modellate del dominio GAIN, generate utilizzando i più recenti metodi di intelligenza artificiale.
Peter Hildebrand, professore di biofisica delle membrane e delle cellule all'Università di Lipsia, che ha guidato lo studio con una partecipazione internazionale, afferma: "Il nostro nuovo sistema di numerazione è un passo importante nella ricerca sui GPCR. Facilita la ricerca di base e promuove gli studi comparativi. Fornisce una solida base per ulteriori ricerche biochimiche, bioinformatiche e di biologia strutturale". Ad esempio, il nuovo sistema consente di comprendere meglio le mutazioni rilevanti per la malattia nei domini GAIN, fornendo una visione più approfondita del loro ruolo in malattie come il cancro.
L'analisi può essere utilizzata per le malattie renali
Nella pubblicazione attuale, gli scienziati hanno scoperto che il loro sistema di numerazione consente anche di analizzare e confrontare i domini GAIN delle proteine nella malattia policistica del rene. Questa malattia genetica porta alla formazione di cisti piene di liquido nei reni e in altri organi.
Florian Seufert, primo autore dell'attuale pubblicazione e dottorando presso l'Istituto di Fisica e Biofisica Medica, afferma: "Il lavoro interdisciplinare nell'SFB1423 e i nostri contatti a Berlino e Copenaghen apportano una varietà di prospettive a questo progetto. Questo ci ha permesso di sviluppare il nostro sistema in modo semplice, aprendo la porta a numerose nuove opportunità di ricerca. Stiamo già utilizzando il sistema per supportare due progetti in cui stiamo approfondendo la funzione del dominio GAIN".
Il nuovo sistema di numerazione è stato integrato nella banca dati sui GPCR, ampiamente utilizzata a livello internazionale, facilitando l'accesso globale e lo scambio di conoscenze per i ricercatori.
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