Els receptors acoblats a proteïnes G (GPCR) són una gran família d’uns 800 tipus de receptors de la membrana cel·lular que tenen un paper crucial en la transmissió de senyals del medi extern a l’interior de les cèl·lules. I és per això que són la diana d’un nombre important de fàrmacs.
Ara, un nou estudi liderat des de la Universitat de Birmingham, al Regne Unit, i amb la participació del grup de recerca de Jana Selent a l’Institut d’Investigacions Mèdiques Hospital del Mar (IMIM), ha revelat en detall el mecanisme molecular que explica com es regula la resposta de la cèl·lula als estímuls a través d’aquests receptors. En concret, gràcies a les eines de simulació a escala atòmica proveïdes per l’equip de l’IMIM, han pogut demostrar les dinàmiques del paper regulador de la proteïna beta arrestina en els GPCRs. Aquesta proteïna s’uneix a la part intracel·lular dels GPCRs un cop aquests han estat activats per un estímul extern, i en modula l’acció. El grup de Selent ha aconseguit simular com i durant quant de temps la beta arrestina interacciona amb els receptors.
“La interacció de la beta arrestina i els receptors actius és més dinàmica del que es pensava prèviament, permetent un millor control dels senyals mitjançats per aquests receptors”
Jana Selent (IMIM)
Segons Tomasz Stepniewski i Brian Medel Lacruz, investigadors de l’IMIM que han participat a la recerca, aquesta troballa demostra que la beta arrestina podria ser una bona diana tant per fàrmacs ja coneguts com per a nous.
En efecte, tal com explica Jana Selent, els GPCRs intervenen en una àmplia gamma de processos biològics, com per exemple:
- la percepció sensorial (vista, gust i olfacte)
- la senyalització i regulació hormonal
- la neurotransmissió
- la funció cerebral
- la inflamació
- l’adhesió cel·lular
- la percepció del dolor
Tant és així que, actualment, entre el 30 i el 40% de fàrmacs existents, exerceixen els seus efectes sobre els GPCR. Conèixer doncs, com l’arrestina controla aquests receptors obre noves vies d’estudi per a la millora de fàrmacs coneguts o el dissseny de nous fàrmacs més eficients i menys tòxics.
Els coneixements que deixa la nova troballa es podrien aplicar potencialment en qualsevol malaltia on estiguin implicats els GPCR, per exemple, malalties cardiovasculars (hipertensió, insuficiència cardíaca), trastorns neurològics (Parkinson, Alzheimer, depressió) o trastorns metabòlics (obesitat, diabetis). De fet, el grup dirigit per Selent ja està començant a treballar en un potencial fàrmac contra l’esquizofrènia. No obstant, “caldria investigar el valor d’aquesta estratègia per a cada aplicació individual”, clarifica la investigadora.
Grimes et al., Plasma membrane preassociation drives b-arrestin coupling to receptors and activation, Cell (2023), https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.04.018
