I ricercatori visualizzano la comunicazione della proteina G

Mar 19, 2023

6 giugno 2023

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dell'Istituto indiano di tecnologia Kanpur

Un gruppo di ricercatori guidati dal Prof. Arun K. Shukla del Dipartimento di Scienze Biologiche e Bioingegneria dell'Indian Institute of Technology Kanpur (IIT-K) ha svelato un meccanismo precedentemente sconosciuto che regola un'importante classe di bersagli farmacologici noti come proteina G -recettori accoppiati.

La scoperta ha importanti implicazioni non solo per comprendere il meccanismo fondamentale della segnalazione cellulare nel corpo umano, ma ha anche il potenziale per facilitare la scoperta di nuovi farmaci per diverse patologie umane. Lo studio, pubblicato nel numero di maggio di Molecular Cell, è stato condotto utilizzando una tecnologia innovativa nota come microscopia criogenica-elettronica (crio-EM).

Le cellule del nostro corpo sono circondate da una membrana che ospita un tipo speciale di molecole proteiche note come recettori. Questi recettori sono importanti affinché il corpo percepisca diverse sostanze chimiche e ormoni e risponda di conseguenza attivando risposte fisiologiche specifiche. Una particolare classe di recettori, nota come recettori accoppiati a proteine ​​G (GPCR), è coinvolta nella regolazione della funzione cardiaca, della pressione sanguigna, dei disturbi mentali e del nostro comportamento. Numerosi farmaci, come quelli utilizzati per la depressione, l’insufficienza cardiaca, il cancro e l’ipertensione, agiscono modulando queste proteine ​​​​recettori.

La funzione dei GPCR è regolata da un'altra famiglia di proteine ​​dell'organismo note come arrestine, che si legano ai GPCR e ne controllano la funzione e le risposte fisiologiche. Tuttavia, finora è stata per lo più sfuggente una comprensione completa dell’interazione GPCR-arrestina. I ricercatori hanno ora visualizzato in grande dettaglio la diafonia tra GPCR e arrestine utilizzando la nuova tecnologia, la microscopia elettronica criogenica (crio-EM). Ciò ha permesso al team di scoprire un nuovo meccanismo responsabile della regolazione della funzione dei GPCR nel corpo.

Il prof. Shukla afferma: "Questo studio ha aperto nuove direzioni per migliorare i farmaci attualmente esistenti riducendone gli effetti collaterali, e offre anche l'opportunità di scoprire nuovi farmaci per diverse patologie umane. Ad esempio, il recettore delle chemochine, che è uno dei recettori I recettori del complemento studiati in questo studio hanno un ruolo importante nella progressione del cancro al seno, mentre anche i recettori del complemento studiati in questo studio sono obiettivi importanti per il trattamento di disturbi infiammatori come l’artrite reumatoide”.

I ricercatori stanno ora lavorando nella direzione della scoperta di nuovi farmaci in collaborazione con diversi laboratori internazionali, compresi studi su modelli animali.

Questo studio è condotto dal Prof. Arun K. Shukla ed è coautore del Ph.D. gli studenti Jagannath Maharana, Parishmita Sarma e Shirsha Saha, i borsisti post-dottorato Dr. Ramanuj Banerjee e il Dr. Manish Yadav e i borsisti di progetto Sayantan Saha e Vinay Singh. Allo studio collabora anche il Dott. Mohamed Chami dell'Università di Basilea in Svizzera.

Maggiori informazioni: Jagannath Maharana et al, Le istantanee strutturali scoprono un motivo chiave di fosforilazione nei GPCR che guidano l'attivazione della β-arrestina, Molecular Cell (2023). DOI: 10.1016/j.molcel.2023.04.025

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