Los científicos utilizaron un compuesto que se encuentra en un arbusto nativo de África para revelar las tres formas principales del transportador de serotonina, una proteína en el cerebro relacionada con la ansiedad y la depresión.
Utilizando microscopía crioelectrónica, los científicos examinaron la unión de proteínas a la ibogaína, un alcaloide que altera la función cerebral y se produce naturalmente en la iboga arbustiva. Usando ibogaína, los investigadores revelan la estructura del transportador de serotonina en su exterior abierto, cerrado yformas abiertas hacia adentro.
El descubrimiento publicado hoy en la revista Naturaleza .
"Significa que podemos dirigirnos a diferentes estados del transportador para modular su actividad", dijo el autor principal Eric Gouaux, Ph.D., científico principal del Instituto Vollum de OHSU en Portland, Oregon, e investigador del Howard Hughes MedicalInstituto. "Abre una nueva forma de pensar acerca de cómo se te ocurren nuevas moléculas para unir al transportador".
Al describir el mecanismo de cómo funciona la proteína con la ibogaína, los coautores dijeron que esperan que el hallazgo pueda abrir la puerta al desarrollo de medicamentos que detengan la adicción sin las propiedades alucinógenas y otras propiedades peligrosas de la ibogaína.
"Existe una necesidad real de desarrollar moléculas que tengan estas propiedades anti-adictivas", dijo el coautor principal Jonathan Coleman, Ph.D., investigador del Instituto Vollum de OHSU.
En 2016, Gouaux dirigió un equipo que reveló por primera vez la estructura del transportador de serotonina, que proporcionó una nueva visión sobre cómo los antidepresivos citalopram y paroxetina, dos de los inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina, o ISRS, más ampliamente prescritos, interactúan e inhibentransporte de serotonina.
Influyendo en prácticamente todos los comportamientos humanos, la serotonina regula la actividad del sistema nervioso central, así como los procesos en todo el cuerpo, desde la función cardiovascular hasta la digestión, la temperatura corporal, la endocrinología y la reproducción. El transportador de serotonina actúa como una bomba molecular para la serotonina, el reciclajeel neurotransmisor después de la señalización neuronal. La serotonina da forma a los procesos neurológicos que incluyen el sueño, el estado de ánimo, la cognición, el dolor, el hambre y la agresión.
El nuevo estudio extiende ese trabajo innovador al mostrar las principales conformaciones o formas del transportador. El Instituto Nacional para el Abuso de Drogas de los Institutos Nacionales de Salud proporcionó a los investigadores ibogaína, que es una sustancia controlada de la Lista 1 que está estrictamente regulada por la ley de los EE. UU..
"La mayoría de los fármacos antidepresivos se unen a la conformación abierta hacia afuera, y nuestro estudio muestra que la ibogaína puede unirse al estado interno", dijo el coautor principal Dongxue Yang, Ph.D., investigador en el laboratorio de Gouaux.
"Proporciona muchas más vías para diseñar moléculas pequeñas con propiedades anti-adictivas", agregó Coleman.
Cryo-EM permite a los científicos visualizar moléculas con detalles casi atómicos, sin embargo, el trabajo anterior se ha centrado en proteínas relativamente grandes. Esta es una de las moléculas más pequeñas que se revela con tanta claridad a través de cryo-EM.
"Eso es un gran desarrollo para la ciencia biomédica", dijo Gouaux. "Hace cinco años, la gente hubiera dicho que esto era imposible".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Ciencias y Salud de Oregon . Original escrito por Erik Robinson. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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