Respirazione, vista, udito:la famiglia dei recettori accoppiati a proteine ​​G (GPCR) è coinvolta in una varietà di processi fisiologici ed è anche la causa di diverse malattie. Come è stato ora scoperto da un team di scienziati guidato dalla professoressa Ines Liebscher dell'Università di Lipsia, alcuni membri della famiglia GPCR rispondono a stimoli meccanici. In collaborazione con gruppi di ricerca cinesi, hanno raggiunto un'altra pietra miliare sulla strada per comprendere il meccanismo con cui viene attivata questa classe di recettori. Per la prima volta sono stati in grado di descrivere la struttura di specifici recettori attivi. Le loro scoperte sono state ora pubblicate sulla rivista Nature .

"I GPCR sono coinvolti in quasi tutti i processi fisiologici del corpo. I GPCR consentono agli esseri umani di vedere, controllare il loro sistema immunitario, dirigere l'equilibrio ormonale", ha spiegato la professoressa Ines Liebscher del Rudolf Schönheimer Institute of Biochemistry presso la Facoltà di Medicina, sottolineando che "loro sono stati il ​​fulcro della nostra ricerca per molti anni ormai, e la ricerca sui GPCR è di tale importanza perché la maggior parte dei farmaci approvati mira a questa famiglia di recettori". I GPCR sono recettori che trasmettono i loro segnali attraverso le cosiddette proteine ​​G, motivo per cui sono anche chiamati recettori accoppiati a proteine ​​G, o in breve GPCR.

I ricercatori di Lipsia concentrano il loro lavoro su una classe speciale di recettori, noti come GPCR di adesione. In collaborazione con diversi team di scienziati cinesi, i gruppi di ricerca guidati dalla professoressa Ines Liebscher e dal professor Torsten Schöneberg sono stati ora in grado di descrivere la struttura di speciali molecole recettoriali nel loro stato attivo. Questi dati supportano i risultati di sette anni fa all'istituto di Lipsia secondo cui questi recettori sono attivati ​​da un agonista legato all'interno della molecola. Inoltre, i ricercatori di Lipsia hanno dimostrato che gli stimoli meccanici svolgono un ruolo cruciale nell'attivazione da parte dell'agonista legato. Non è ancora del tutto chiaro come le cellule del nostro corpo siano in grado di interpretare la meccanica, sotto forma di vibrazione, forze gravitazionali, movimento relativo delle cellule o rigonfiamento, come un segnale. "La nostra ricerca ha gettato le basi per consentire ai nostri partner cinesi di chiarire strutturalmente uno scenario di come gli stimoli meccanici vengono riconosciuti nella molecola e trasmessi come segnali", ha affermato Liebscher, scienziato medico e biochimico. "I risultati possono essere trovati nello studio corrente."

Spiegazione della natura funzionale dei recettori meccanosensibili

"Circa un terzo della famiglia GPCR è ancora orfana, il che significa che la loro funzione o attivazione è sconosciuta. Con la nostra ricerca attuale, abbiamo dato un contributo decisivo a una migliore comprensione delle strutture GPCR", ha affermato il coautore Schöneberg, direttore del Rudolf Schönheimer Istituto di Biochimica. "I risultati del nuovo studio sono di fondamentale importanza quando si tratta di sviluppare future forme di terapia", ha concluso Liebscher. È membro del comitato direttivo della COST Action Adher´n Rise CA18240, finanziata dall'UE, che ha ottenuto con successo nel 2019. Questa rete di scienziati di 28 paesi europei mira a promuovere, stimolare e implementare la ricerca sull'adesione accoppiata a proteine ​​G. recettori (aGPCR) "dalla panca al capezzale". Le ultime scoperte e gli approcci alla ricerca sull'adesione GPCR saranno presentati anche alla conferenza internazionale 4GPCRnet, di cui il professor Liebscher è co-organizzatore. Questo incontro di alto livello si terrà dal 26 al 29 settembre 2022 nel campus Augustusplatz dell'Università di Lipsia.