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Nuevas drogas cerebrales podrían seguir al descubrimiento de 'receptor oscilante'
Los biofísicos de John Hopkins han identificado un movimiento de "balanceo" en un conjunto de proteínas, un movimiento de "ida y vuelta" crítico en el funcionamiento normal de las moléculas de señalización cerebral. El trabajo podría conducir a avances en tratamientos neurológicos.
Se cree que el "receptor oscilante" recientemente descubierto es crítico para la comunicación entre las células nerviosas en el cerebro y la médula espinal; el movimiento hacia adelante y hacia atrás responsable de activar completamente una proteína.
El descubrimiento puede revelar múltiples dianas farmacológicas dentro del conjunto de proteínas que podrían conducir a tratamientos para trastornos neurológicos como la epilepsia, la esquizofrenia, el Parkinson y la enfermedad de Alzheimer.
Los investigadores, dirigidos por Albert Lau, PhD, profesor asistente de biofísica y química biofísica en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, creen que la investigación puede ser crítica.
El Dr. Lau dice sobre el descubrimiento del "movimiento oscilante":
"Creemos que nuestro estudio es el primero en mostrar la arquitectura molecular y el comportamiento de un conjunto de proteínas del receptor neural prominente en un estado de activación parcial".
Usando una combinación de métodos, el equipo pudo separar el proceso de activación cero y completa en las células para revelar el movimiento crítico del conjunto de proteínas. Sus métodos incluyen:
- Modelado por computadora
- "Imagen" biofísica
- Análisis bioquímico
- Monitoreo eléctrico
Los resultados del estudio han sido publicados en la revista Neurona.
La activación completa de ciertos receptores requeridos en la transmisión sináptica puede ser mucho más compleja de lo que se entendía previamente, dicen los investigadores.
El Dr. Lau explica que los receptores de glutamato residen dentro de la envoltura externa de cada célula nerviosa en el cerebro y la médula espinal. Estos receptores son responsables de cambiar la información química en información eléctrica.
Si se desactivan estos receptores, la comunicación entre las células nerviosas del cerebro se reduce drásticamente, lo que da como resultado que el pensamiento y la función cerebral normal se vean gravemente comprometidos.
Los receptores que funcionan mal, dice el Dr. Lau, se han relacionado con numerosos trastornos neurológicos y, por lo tanto, son objetivos potenciales de las terapias farmacológicas.
Lau continuó explicando que cada receptor de glutamato es un grupo unido de cuatro segmentos de proteína que tiene un bolsillo para reprimir el glutamato como una trampa de moscas de Venus atrapando un error. Debajo de los segmentos de unión al glutamato hay otros cuatro segmentos incrustados en la envoltura externa de la célula para formar un canal para que las partículas cargadas fluyan. Cuando no hay glutamatos unidos al receptor, el canal está cerrado; la activación completa del receptor y la apertura completa del canal ocurren cuando se unen cuatro glutamatos, cada uno en un bolsillo de diferencia.
Anteriormente se pensó que el nivel de activación del receptor simplemente correspondía al grado en que cada segmento de unión al glutamato cambiaba de forma durante el proceso de unión al glutamato. Sin embargo, el equipo de John Hopkins pudo demostrar que los cuatro segmentos de unión al glutamato, además de frenar el glutamato, también oscilan de dos en dos cuando se unen menos de cuatro glutamato.
"Todavía no está claro cómo este movimiento de balanceo afecta la función del receptor, pero ahora sabemos que la activación depende de más de lo que bloquea cada segmento de unión al glutamato", Albert Lau, Ph.D., profesor asistente de biofísica y biofísica. Química y plomo de investigación.
El desarrollo de fármacos para trastornos neurológicos se ha dirigido previamente al receptor centrado en los cuatro bolsillos de unión al glutamato, en lugar del movimiento involucrado en la ejecución exitosa del proceso.
Él añade:
"Nuestro descubrimiento de este movimiento molecular podría ayudar al desarrollo de fármacos al revelar sitios adicionales de unión al fármaco en el receptor".
Escrito por Sally Burr
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