Planos moleculares
Vainas de amapola de la planta Papaver somniferum, la fuente de muchos opiáceos, incluida la morfina y la codeína. Los investigadores publicaron recientemente las estructuras de alta resolución de dos de los receptores opioides del cuerpo. FLICKR, TRENARREN
Receptores opioides revelados Nombre: Receptor opioide kappa (?-OR) y receptor opioide mu (µ-OR)
El opioide mu receptor, el objetivo del opio, puede asociarse consigo mismo cuando se une a una droga similar a la morfina. LABORATORIO KOBILKA
Los receptores opioides del cerebro regulan poderosos efectos neurológicos como la sedación, la analgesia, la depresión y la euforia sirviendo como objetivos de una amplia gama de moléculas endógenas como las endorfinas y fármacos opiáceos como la morfina, la codeína, la oxicodona, y heroína Aunque sus estructuras atómicas detalladas han sido muy buscadas durante décadas, estas proteínas de la membrana celular han evadido durante mucho tiempo la cristalografía de rayos X, un proceso que requiere que se purifiquen en grandes cantidades y luego cristalicen antes de que sus estructuras puedan ser iluminadas por cristalografía de rayos X. . Ahora, dos equipos de investigación independientes han producido alta resolución…
En ambos casos, el truco consistía en cristalizar los receptores mientras estaban unidos a moléculas estabilizadoras. Entre otras cosas, las estructuras revelan sitios de unión amplios y abiertos, lo que ayuda a explicar la promiscuidad de la mayoría de los fármacos opiáceos, que a menudo son capaces de unirse a múltiples tipos de receptores de opiáceos. El conocimiento detallado de los sitios de unión de los receptores será útil para desarrollar fármacos que traten la ansiedad, el dolor crónico y la depresión, así como la adicción a las drogas.
A. Manglik, et. al., Estructura cristalina del receptor de opioide unido a un antagonista de morfinano, Nature, doi:10.1038/nature10954, 2012. H. Wu, et. al., Estructura del receptor opioide ? humano en complejo con JDTic, Nature, doi:10.1038/nature10939, 2012.
El enterovirus humano Nombre: Enterovirus humano 71 (EV71)
Los investigadores han determinado la estructura cristalina de resolución de 3,8 angstrom del miembro del virus ARN del enterovirus humano 71an de la familia de los picornavirus que pueden provocar parálisis y encefalitis en bebés y niños pequeños. La estructura del virus reveló una pequeña molécula hidrofóbica de bolsillo que probablemente queda expuesta antes de la liberación de material genético durante el proceso de infección. Los medicamentos que se dirigen a esta molécula expuesta, sugieren los autores, podrían ser potencialmente efectivos para neutralizar el virus.
P Plevka, et. al., «Estructura cristalina del enterovirus humano 71», Science, DOI:10.1126/science.1218713, 2012.
Rescate de los ribosomas Nombre: Los complejos de rescate de ribosomas tmRNA y YaeJ
Cuando un ribosoma llega al final de una secuencia de ARNm truncada prematuramente o defectuosa, se atasca. En las bacterias, estos ribosomas estancados son rescatados por el ARN mensajero de transferencia (tmRNA), moléculas híbridas que funcionan tanto como ARN mensajero como de transferencia. El proceso de rescate involucra un factor de elongación llamado Tu (EF-Tu), que entrega el tmRNA al sitio del ribosoma que recibe nuevos aminoácidos para construir secuencias de proteínas, y la proteína SmpB, que se adhiere al complejo tmRNA-EF-Tu. y los une al ribosoma. Al determinar la estructura cristalina de un ribosoma de una bacteria Gram negativa unida a EF-Tu, SmpB y un fragmento de ARNtm, los investigadores confirmaron que el complejo de ARNtm ayuda a que los ribosomas estancados se despeguen al llenar tanto la región del anticodón del ARNt como como el propio ARNm truncado. El estudio también sugiere que el complejo es capaz de reconocer solo los ribosomas detenidos mediante la detección de los puntos vacíos en el canal de ARNm del ribosoma dejados abiertos por la molécula de ARNm truncada.
En un estudio paralelo, un grupo diferente de investigadores determinó la estructura de un complejo alternativo de rescate de ribosomas en bacterias que emplea una proteína de 140 aminoácidos llamada YaeJ en lugar de tmRNA. La estructura de resolución de 3,2 angstrom del sistema YaeJ reveló que, al igual que el sistema tmRNA, YaeJ rescata los ribosomas estancados al unirse a un canal de ARNm parcialmente vacío.
C. Neubauer, et. al., «Decodificación en ausencia de un codón por tmRNA y SmpB en el ribosoma», Science, 335: 1366-9, 2012. MG Gagnon, et. al., Base estructural para el rescate de ribosomas estancados: estructura de YaeJ unida al ribosoma, Science, 335:1370-2, 2012.
Transportador bacteriano de nucleósidos Nombre: Transportador concentrativo de nucleósidos de Vibrio cholerae (vcCNT) Los transportadores de nucleósidos, como su nombre indica, son proteínas de membrana que transportan nucleósidos dentro y fuera de las células. Debido a que también ayudan a transportar medicamentos derivados de nucleósidos, como ciertos medicamentos antivirales y anticancerígenos, a través de las membranas celulares, comprender los detalles de su función informará un mejor diseño de medicamentos. Con este fin, los investigadores han publicado una estructura cristalina de alta resolución del transportador concentrativo de nucleósidos de Vibrio cholerae, que utiliza iones de sodio para transportar los nucleósidos. El estudio identifica los sitios putativos de unión a nucleósidos y sodio y sugiere que el transportador existe como un trímero. ZL Johnson, et. al., Estructura cristalina de un transportador concentrativo de nucleósidos de Vibrio cholerae a 2,4?, Nature, doi:10.1038/nature10882, 2012.
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