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Premio Nobel de química 2012: Lefkowitz y Kobilka ilustran receptores acoplados a proteínas G

Su equipo científico es autor de numerosos estudios de la Universidad de Stanford
Por Anastasia Gubin - La Gran Época
Jue, 11 Oct 2012 08:41 +0000
El Premio Nobel de química 2012 fue otorgado ayer a Robert J. Lefkowitz y a Brian K. Kobilka de la Universidad de Stanford por sus estudios en “receptores acoplados a la proteína G. En la fotografía el Dr. Lefkowitz (Lefkolab.org)

El Premio Nobel de química 2012 fue otorgado ayer a Robert J. Lefkowitz y a Brian K. Kobilka de la Universidad de Stanford por sus estudios en “receptores acoplados a la proteína G”.

Brian K. Kobilka es un estadounidense nacido en Little Falls en 1995 que se encuentra en estos momentos desarrollando estudios para la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford en California.

Junto un grupo de diez personas, Kobilka realiza investigaciones que están dirigidas a comprender la base estructural en las propiedades funcionales de los receptores acoplados a la proteína G, también llamados GPCR.

Estas GPCR “son los sensores biológicos más versátiles de la naturaleza. Llevan a cabo la mayoría de las respuestas de la transmembrana (celular), a las hormonas y a los neurotransmisores. Además estos GPCR actúan como mediadores en los sentidos de la vista, el olfato y el gusto”, dice Kobilka.

Su equipo científico es autor de numerosos estudios de la Universidad de Stanford, y entre estos artículos el equipo de Premio Nobel 2012 destacó: ‘La señalización celular sorprendida en el acto’ y ‘Se trata de la estructura’, publicados también en 2011 en la revista Nature.

Una de las sub-familias muy características de estos GPCR, y que son estudiadas por el equipo de Kobilka, son los receptores adrenérgicos, que transmiten señales de los nervios simpáticos al sistema cardiovascular.

“Estamos investigando los receptores usando un amplio espectro de enfoques”, señala el doctor en su informe, explicando que éstos enfoques van desde el uso de la cristalografía de proteína, como también el uso de herramientas bioquímicas y biofísicas para determinar sus estructuras.

Para determinar la base estructural de las propiedades funcionales más complejas de estos receptores, el equipo usa sistemas ‘in vitro’ y en vivo.

El grupo de Kobilka defiende un modelo de multi-estado de activación de los receptores, ya que con diferentes agonistas participantes en el proceso se producen diferentes interacciones. A veces el receptor da forma a interacciones en que se une a su ligando (receptor-ligando) rápidamente, mientras que en otros casos se hace de manera escalonada con interacciones fluctuantes.

A su vez el científico Robert J. Lefkowitz, nació en Nueva York en 1943 y es un académico deI Instituto Howard Hughes, el Centro Médico de la Universidad Duke, en Durham, Carolina del Norte, Estados Unidos.

Al referirse a los receptores, Lefkowitz, explica que las células en nuestro cuerpo están constantemente expuestas a una variedad de señales químicas, como las hormonas, que pueden actuar como neurotransmisores, factores de crecimiento, e incluso a veces como medicamentos. Estos deben ser adecuadamente interpretados para que se traduzcan en una respuesta efectiva.

En esta adecuada interpretación actúan los receptores “que salpican las membranas celulares”, dice Lefkowitz.

Los receptores G, acoplados a las proteínas, son la familia más grande y más extendida de receptores celulares. Se conocen unos mil que existen en el cuerpo jugando papeles críticos en los sistemas de la vista, olfato y gusto.

Otros receptores G participan en la regulación de la frecuencia cardíaca, la presión arterial, tolerancia al dolor, metabolismo de la glucosa, y virtualmente en todos los procesos fisiológicos conocidos.

Lefkowitz explica que los experimentos realizados en otros laboratorios sólo habían sugerido la presencia de receptores celulares, pero nadie había demostrado su existencia. Lefkowitz, sin embargo, estaba convencido de que eran reales, y se dispuso a aislarlos.

En 1982, a partir de la β 2 -adrenérgico, Lefkowitz aisló a ocho de los nueve subtipos de receptores adrenérgicos, y se determinaron sus secuencias completas de aminoácidos.

Los receptores adrenérgicos están entre los más comunes acoplados a las proteínas G, y son reguladores del cuerpo en las acciones de lucha o huida, respondiendo a la epinefrina, explica el científico.

Lefkowitz descubrió dos nuevas familias de proteínas que desensibilizar a estos importantes receptores G acoplados a proteínas. “Es un hallazgo que ha ayudado a los científicos a comprender, en términos moleculares, cómo los receptores se vuelven tolerantes a ciertos medicamentos”, destacó.

La primera es una nueva familia de enzimas llamada proteína G acoplada al receptor quinasa (GRK), incluyendo al receptor de quinasa β-adrenérgico (ARK), y la segunda familia es un grupo de proteínas denominadas arrestins. “Ambas familias de proteínas, se ha demostrado, se distribuyen ampliamente, y sus acciones no se limitan a los receptores β-adrenérgicos”, señala Lefkowitz.

Comprender las acciones de arrestins y GRKs eventualmente puede conducir a nuevos tratamientos para enfermedades humanas, incluyendo insuficiencia cardiaca,

El Dr. Lefkowitz, dice que “continuamente se renueva y siempre se siente fresco”, mientras está investigando. “Vengo a trabajar todos los días con un sentido de gran expectación y curiosidad por lo que los nuevos descubrimientos e ideas se cruzan en nuestro camino”.

Alfred Nobel decidió honrar a los hombres y mujeres de todos los rincones del mundo por sus logros sobresalientes en física, química, medicina, literatura y el trabajo por la Paz. De esta manera nacieron las bases del Premio Nobel en 1895. Antes de morir Nobel dejó gran parte de su fortuna que permitió desde 1901 dar este reconocimiento cada año. El Premio Nobel de Química 2012 se suma a la lista de los grandes galardonados.

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