Pesquisadores visualizam a comunicação da proteína G

Apr 28, 2023

6 de junho de 2023

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pelo Instituto Indiano de Tecnologia Kanpur

Um grupo de pesquisadores liderados pelo Prof. Arun K. Shukla no Departamento de Ciências Biológicas e Bioengenharia do Instituto Indiano de Tecnologia de Kanpur (IIT-K) desvendou um mecanismo até então desconhecido que regula uma importante classe de alvos de drogas conhecida como proteína G receptores acoplados.

A descoberta tem implicações importantes não apenas para entender o mecanismo fundamental da sinalização celular no corpo humano, mas também tem o potencial de facilitar a descoberta de novos medicamentos para várias condições de doenças humanas. O estudo, publicado na edição de maio da Molecular Cell, foi conduzido usando uma tecnologia inovadora conhecida como microscopia eletrônica criogênica (cryo-EM).

As células do nosso corpo são cercadas por uma membrana que abriga um tipo especial de moléculas de proteína conhecidas como receptores. Esses receptores são importantes para o corpo detectar diferentes produtos químicos e hormônios e responder de acordo ativando respostas fisiológicas específicas. Uma classe particular de receptores, conhecida como receptores acoplados à proteína G (GPCRs), está envolvida na regulação da função cardíaca, pressão arterial, distúrbios mentais e nosso comportamento. Vários medicamentos, como os usados ​​para depressão, insuficiência cardíaca, câncer e hipertensão, agem modulando essas proteínas receptoras.

A função dos GPCRs é regulada por outra família de proteínas no corpo conhecidas como arrestinas, que se ligam aos GPCRs e controlam sua função e respostas fisiológicas. No entanto, uma compreensão completa da interação GPCR-arrestina tem sido muito difícil até agora. Os pesquisadores agora visualizaram o cross-talk de GPCRs e arrestinas em grande detalhe usando a nova tecnologia, microscopia eletrônica criogênica (cryo-EM). Isso permitiu que a equipe descobrisse um novo mecanismo responsável por regular a função dos GPCRs no corpo.

Prof Shukla diz: "Este estudo abriu novas direções para melhorar os medicamentos atualmente existentes, diminuindo seus efeitos colaterais, e também oferece uma oportunidade para descobrir novos medicamentos para várias doenças humanas. Por exemplo, o receptor de quimiocina que é um dos Os receptores investigados neste estudo têm papéis importantes na progressão do câncer de mama, enquanto os receptores do complemento também investigados aqui são alvos importantes para o tratamento de distúrbios inflamatórios, como a artrite reumatóide".

Os pesquisadores estão agora trabalhando na descoberta de novos medicamentos em colaboração com vários laboratórios internacionais, incluindo estudos em modelos animais.

Este estudo é liderado pelo Prof. Arun K. Shukla e é co-autor do Ph.D. os alunos Jagannath Maharana, a Sra. Parishmita Sarma e a Sra. Shirsha Saha, os bolsistas de pós-doutorado Dr. Ramanuj Banerjee e o Dr. Manish Yadav, e os bolsistas do projeto Sr. Sayantan Saha e o Sr. Vinay Singh. O estudo também inclui o Dr. Mohamed Chami, da Universidade de Basel, na Suíça, como colaborador.

Mais Informações: Jagannath Maharana et al, Snapshots estruturais revelam um motivo chave de fosforilação em GPCRs conduzindo a ativação de β-arrestina, Molecular Cell (2023). DOI: 10.1016/j.molcel.2023.04.025

Informações do jornal:Célula Molecular