Respirar, ver, oír:la familia de receptores acoplados a proteína G (GPCR) está involucrada en una variedad de procesos fisiológicos y también es la causa de diversas enfermedades. Como ha descubierto ahora un equipo de científicos dirigido por la profesora Ines Liebscher de la Universidad de Leipzig, algunos miembros de la familia GPCR responden a estímulos mecánicos. En colaboración con grupos de investigación chinos, han logrado otro hito en el camino hacia la comprensión del mecanismo por el que se activa esta clase de receptores. Por primera vez, pudieron describir la estructura de receptores activos específicos. Sus hallazgos ahora se han publicado en la revista Nature .

"Los GPCR están involucrados en casi todos los procesos fisiológicos del cuerpo. Los GPCR permiten a los humanos ver, controlar su sistema inmunológico, dirigir el equilibrio hormonal", explicó la profesora Ines Liebscher del Instituto de Bioquímica Rudolf Schönheimer de la Facultad de Medicina, y enfatizó que "ellos han sido el foco de nuestra investigación durante muchos años, y la investigación sobre los GPCR tiene una importancia tan destacada porque la mayoría de los medicamentos aprobados se dirigen a esta familia de receptores". Los GPCR son receptores que transmiten sus señales a través de las llamadas proteínas G, razón por la cual también se denominan receptores acoplados a proteínas G, o GPCR para abreviar.

Los investigadores de Leipzig centran su trabajo en una clase especial de receptores, conocidos como GPCR de adhesión. En colaboración con varios equipos de científicos chinos, los grupos de investigación dirigidos por la profesora Ines Liebscher y el profesor Torsten Schöneberg ahora han podido describir la estructura de moléculas receptoras especiales en su estado activo. Estos datos respaldan los hallazgos de hace siete años en el instituto de Leipzig de que estos receptores son activados por un agonista anclado dentro de la molécula. Además, los investigadores de Leipzig demostraron que los estímulos mecánicos juegan un papel crucial en la activación por parte del agonista atado. Todavía no se comprende completamente cómo las propias células de nuestro cuerpo pueden interpretar la mecánica, en forma de vibración, fuerzas gravitatorias, movimiento celular relativo o hinchazón, como una señal. "Nuestra investigación ha sentado las bases para que nuestros socios de China dilucidan estructuralmente un escenario de cómo los estímulos mecánicos se reconocen en la molécula y se transmiten como señales", dijo Liebscher, científico médico y bioquímico. "Los resultados se pueden encontrar en el estudio actual".

Se aclara la naturaleza funcional de los receptores mecanosensibles

"Alrededor de un tercio de la familia GPCR todavía son huérfanos, lo que significa que se desconoce su función o activación. Con nuestra investigación actual, hemos hecho una contribución decisiva para comprender mejor las estructuras GPCR", dijo el coautor Schöneberg, director de la Instituto Rudolf Schönheimer de Bioquímica. "Los hallazgos del nuevo estudio tienen una importancia histórica cuando se trata de desarrollar futuras formas de terapia", concluyó Liebscher. Es miembro del comité directivo de COST Action Adher´n Rise CA18240, financiado con fondos europeos, que obtuvo con éxito en 2019. Esta red de científicos de 28 países europeos tiene como objetivo promover, estimular e implementar la investigación sobre la adhesión a proteínas G acopladas receptores (aGPCR) "del banco a la cama". Los últimos hallazgos y enfoques para la investigación de GPCR de adhesión también se presentarán en la conferencia internacional 4GPCRnet, de la cual el profesor Liebscher es coorganizador. Esta reunión de alto nivel se llevará a cabo del 26 al 29 de septiembre de 2022 en el campus Augustusplatz de la Universidad de Leipzig.