GPCRs y el Premio Nobel de Química 2012

La Real Academia Sueca de Ciencias ha anunciado esta mañana la concesión del Premio Nobel de Química a Robert J. Lefkowitz (Duke University) y Brian K. Kobilka (Stanford Univeristy) por sus estudios de los receptores acoplados a proteínas G (G-protein coupled receptors, GPCRs). Los dos investigadores trabajan en áreas frontera entre la química y la biomedicina. Lefkowitz fue el ganador del Premio Fronteras del Conocimiento de la Fundación BBVA en 2009.

Robert J. Lefkowitz

Brian K. Kobilka

Los receptores acoplados a proteínas G (GPCRs) son ubícuos en nuestro organismo. Nuestro genoma codifica alrededor de 800 GPCRs. Estos receptores de membrana están implicados en múltiples procesos fisiológicos e inmunes y reconocen múltiples y variados estímulos químicos (agonistas). Son proteínas de membrana, que están formados por siete hélice que atraviesan la membrana celular (hélices transmembrana). Un esquema de su estructura y situación celular se muestra en la siguiente imagen (fuente: Wikipedia, activando la imagen se puede visualizar en mayor tamaño).

Los GPCRs están implicados en procesos de transducción de señales, que son los mecanismos por los que las células de un organismo responden a un estímulo externo (por ejemplo, un fármaco) y también sirven para que las células se se comunican entre sí. La transducción de señales en el organismo se realiza por diversas rutas . Un esquema se represenata en la siguiente imagen (fuente: Wikipedia, activando la imagen se puede visualizar en mayor tamaño).

La activación de los GPCRs está implicada en los procesos de estímulos sensoriales (la visión, el olfato, por el que Axel y Buck recibieron el Premio Nobel de Medicina en 2004), procesos neuroquímicos (interacción con neurotransmisores),  hormonas, feromonas, agentes inmunoestimulantes e inmunodepresores, etc.

Debido a su ubicuidad y su importancia biológica, no es extraño que el malfuncionamiento de los GPCRs esté asociado a diversas enfermedades; lo que hace que sean objetivos farmacológicos. Se estima que alrededor del 30% de los fármacos actuales interaccionan, directa o indirectamente, con un GPCR. Por lo tanto, el conocimiento de su activación, mecanismo de acción y dinámica es esencial en el diseño de medicamentos eficaces.

Cartoon en la página web de Kobilka, ilustrando su investigación con las 7 hélices transmembranas de las GPCRs

 
Bernardo Herradón García
CSIC
b.herradon@csic.es

 

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