Sviluppi di Arrestin

Sviluppi di Arrestin

I ricercatori hanno visualizzato un passaggio chiave nel modo in cui i segnali dall'esterno della cella vengono disattivati ​​all'interno. Il ritrovamento fornisce una panoramica del complesso sistema che controlla il comportamento di tutte le cellule del nostro corpo. Questa conoscenza potrebbe avere implicazioni nella progettazione di molti farmaci.

I recettori accoppiati a proteine ​​G (GPCR) sono una grande famiglia di proteine, con centinaia di membri diversi che consentono alle cellule di percepire luce, ormoni o altre molecole. I GPCR coprono le membrane cellulari e trasportano segnali dall'esterno, in modo che la cellula possa reagire. Una volta attivati, i GPCR possono attivare una cascata di risposte all'interno della cella. Controllano innumerevoli funzioni corporee essenziali e sono bersaglio di molti farmaci.

I GPCR sono notoriamente difficili da studiare nel dettaglio 3-D. Le loro strutture larghe, floscio e ingombranti li rendono difficili da preparare per la cristallografia a raggi X, che può rilevare le caratteristiche atomiche ma richiede la formazione di cristalli uniformi. La prima struttura GPCR da risolvere era la rodopsina proteica leggera, isolata dalla retina di una mucca. Da allora, le innovazioni hanno permesso ai ricercatori di risolvere le strutture cristalline a raggi X di più GPCR.

Sviluppi di ArrestinDrs. Robert J. Lefkowitz della Duke University e Brian K. Kobilka della Stanford University hanno ricevuto il premio Nobel 2012 in Chimica per i loro studi sui GPCR. Nel loro ultimo lavoro, i ricercatori hanno collaborato per concentrarsi sugli arrestini. Queste molecole si legano ai GPCR all'interno della cellula per smorzare o arrestare i loro segnali. Gli arrestini possono anche attivare numerosi percorsi di segnalazione.

I ricercatori stavano studiando le interazioni tra β-arrestin-1 e un GPCR umano chiamato V2 recettore della vasopressina. Tuttavia, hanno avuto problemi a formare cristalli ben ordinati che hanno catturato le interazioni delle molecole. Hanno quindi cercato un frammento di anticorpo sintetico che potesse stabilizzare il β-arrestino-1 nel suo stato attivo legato a un segmento del recettore. Il lavoro è stato finanziato in parte dall'Istituto nazionale per i disordini neurologici e l'ictus del NIH (NINDS), dall'Istituto nazionale per il cuore, il polmone e il sangue (NHLBI) e dall'Istituto nazionale di scienze mediche generali (NIGMS).


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Ad aprile 21, 2013. Rispetto alle strutture statiche inattive precedentemente determinate, il β-arrestin-1 attivato ha pronunciato cambiamenti strutturali. Questi includono i domini 2 della proteina che sono intrecciati uno rispetto all'altro e un cambiamento importante nella posizione di un'altra parte della proteina.

Un team guidato da ricercatori in Germania ha pubblicato la struttura di un altro arrestino dall'occhio bovino chiamato arrestin p44. Questi scienziati hanno trovato cambiamenti simili tra gli stati attivi e inattivi di arrestin p44.

Insieme, questi risultati suggeriscono che le arrestini potrebbero condividere stati attivati ​​simili. Ulteriori studi su intere interazioni GPCR-arrosto forniranno maggiori informazioni su come i GPCR raggiungono una tale ampiezza di complessità di segnalazione.

È importante capire come funziona questa straordinaria famiglia di recettori ", afferma Lefkowitz. Questo è il tipo di scoperta che risponde ad una curiosità di base, ma può anche essere di beneficio se possiamo sviluppare nuovi farmaci o migliorare quelli che abbiamo.

Fonte articolo: argomenti di ricerca NIH

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