Los científicos han revelado por primera vez la estructura que rodea a importantes receptores en el hipocampo del cerebro, la sede de la memoria y el aprendizaje.
El estudio, realizado en la Oregon Health & Science University, publicado hoy en la revista Naturaleza.
El nuevo estudio se centra en la organización y función de los receptores de glutamato, un tipo de receptor de neurotransmisores que participa en la detección de señales entre las células nerviosas de la región del hipocampo del cerebro. El estudio revela la estructura molecular de tres complejos principales de receptores de glutamato en el hipocampo.
Los hallazgos pueden ser inmediatamente útiles en el desarrollo de fármacos para afecciones como la epilepsia, dijo el autor principal Eric Gouaux, Ph.D., científico principal del Instituto OHSU Vollum, Jennifer y Bernard Lacroute, catedrática de investigación en neurociencia e investigadora de Howard Hughes Instituto Médico.
“La epilepsia o los trastornos convulsivos pueden tener muchas causas”, dijo. “Si uno conoce la causa subyacente de la actividad convulsiva de una persona en particular, entonces es posible que pueda desarrollar pequeñas moléculas para modular esa actividad”.
Trabajando con un modelo de ratón, los investigadores de OHSU lograron un gran avance al desarrollar un reactivo químico basado en anticuerpos monoclonales para aislar el receptor y el complejo de subunidades que lo rodean. Luego tomaron imágenes del ensamblaje utilizando microscopía crioelectrónica de última generación en el Pacific Northwest Cryo-EM Center, ubicado en el campus South Waterfront de OHSU en Portland.
Gouaux anticipa que la técnica transformará la biología estructural.
“Realmente abre la puerta para apuntar específicamente a las moléculas que necesitan ser dirigidas para tratar una condición en particular”, dijo. “Gran parte del desarrollo de fármacos se basa en estructuras, en las que se ve cómo se ve la cerradura y luego se desarrolla una llave. Si no se sabe cómo se ve la cerradura, entonces es mucho más difícil desarrollar una llave”.
Anteriormente, los científicos tenían que confiar en la imitación de los receptores reales mediante la ingeniería artificial de los receptores mediante la combinación de segmentos de ADN en cultivos de tejidos. Sin embargo, esa técnica tiene defectos obvios.
“No funciona perfectamente porque los receptores reales están rodeados por una constelación de subunidades adicionales, a veces desconocidas”, dijo Gouaux.
Los nuevos reactivos de anticuerpos monoclonales, también desarrollados en OHSU, permitieron a los científicos aislar receptores de glutamato reales del tejido cerebral de ratones. Luego pudieron obtener imágenes de esas muestras con detalles casi atómicos utilizando crio-EM, lo que les permitió capturar el conjunto completo de tres tipos de receptores de glutamato junto con sus subunidades auxiliares.
“Anteriormente, era imposible hacer esto porque no teníamos una buena forma de aislar moléculas y no había forma de ver cómo se veían”, dijo Gouaux. “Así que este es un desarrollo muy emocionante”.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por Universidad de Ciencias y Salud de Oregon. Original escrito por Erik Robinson. Nota: El contenido puede editarse por estilo y longitud.
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