Los investigadores han resuelto la estructura tridimensional de un complejo proteico involucrado en la visión de vertebrados con resolución atómica, un hallazgo que tiene amplias implicaciones para nuestra comprensión de los procesos de señalización biológica y el diseño de más de un tercio de los medicamentos en el mercado actual.
Los hallazgos iluminan cómo las señales de los fotones partículas de luz se amplifican en el ojo. Más importante aún, el estudio proporciona información sobre cómo funciona la familia más grande de proteínas de la membrana celular: los receptores acoplados a la proteína G GPCR.Inhumanos.
"Están involucrados en casi todos los procesos biológicos en un cuerpo humano: cómo percibimos la luz, el gusto, el olfato o cómo se regula la frecuencia cardíaca o los músculos se contraen, y son objetivos para más del 30% de losmedicamentos que se usan hoy en día ", dijo Yang Gao, coautor principal del artículo e investigador postdoctoral en el laboratorio de Richard Cerione, profesor de química y biología química Goldwin Smith y coautor principal.
Hay más de 800 GPCR en humanos que envían señales a través de unas 20 proteínas G diferentes. Los GPCR son responsables de detectar una amplia gama de señales externas, como hormonas, luz y olfato y gusto e inducir las respuestas correspondientes en el interiorEn la visión de los vertebrados, la rodopsina GPCR es capaz de detectar la señal de un solo fotón y, a través de la activación de la transducina de la proteína G y los efectores posteriores, amplificarla 100,000 veces.
Los investigadores utilizaron la microscopía crioelectrónica para obtener estructuras de resolución atómica del complejo rodopsina-transducina. Las estructuras no solo proporcionan la base molecular de la visión de los vertebrados, sino que también revelan un mecanismo previamente desconocido de cómo los GPCR en general activan las proteínas G.
"Lo que hemos aprendido de estas estructuras a nivel atómico puede ser ampliamente aplicable a otros sistemas de señalización GPCR", dijo el coautor Sekar Ramachandran, investigador asociado senior en el laboratorio de Cerione.
Al aprender más acerca de cómo los diferentes receptores se unen específicamente con diferentes proteínas G, los investigadores esperan obtener información sobre el diseño de medicamentos que regulan específicamente la señalización de GPCR. Se producen muchos efectos secundarios de los medicamentos cuando las terapias no son lo suficientemente específicas y se dirigen tanto a daños como a beneficiososcaminos, dijo Yang.
Hongli Hu, investigador postdoctoral en el Departamento de Biología Estructural de Stanford, es coautor; Georgios Skiniotis, profesor de fisiología molecular y celular y de biología estructural en Stanford, es coautor principal.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Cornell . Original escrito por Krishna Ramanujan. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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