Senso della fame, ricostruita in 3D minuscolo proteina responsabile piccola solo pochi nanometri

Credito: silviarita, Pixabay, 2462247

Una proteina di pochi nanometri agisce come una sorta di “interruttore” molecolare che, attivandosi o disattivandosi in determinati ormoni, può farci sentire affamati oppure sazi secondo quanto rivela un comunicato del Charité – Universitätsmedizin Berlin. I ricercatori di questo istituto hanno ricostruito la struttura 3D di questa proteina per visualizzare le più piccole strutture molecolari dei relativi ormoni.
Capire i meccanismi molecolari con cui questa proteina agisce potrebbe essere utile per comprendere come attivare o inibire il relativo recettore e quindi come attivare o inibire lo stesso senso della sazietà.[1]

Recettore della melanocortina 4 (MC4R)

La proteina in questione, il recettore della melanocortina 4 (MC4R), presente principalmente nel cervello, si lega a particolari ormoni producendo il segnale della sazietà. Utilizzando l’antagonista naturale di questo ormone, conosciuto anche come proteina correlata all’agouti (AgRP), è possibile inibire l’ormone provocando l’aumento della sensazione della fame.[1]
Esistono dei difetti genetici che possono compromettere le normali funzioni di questo “interruttore” e che, secondo diversi ricercatori, sono responsabili dell’obesità lieve o addirittura grave.

Attualmente farmaci hanno effetti collaterali

Lo specialista ed endocrinologo Peter Kühnen ha analizzato proprio queste mutazioni genetiche studiando potenziali farmaci che potrebbero sostituire la funzione del “messaggio”. Come spiega il ricercatore, fino a questo momento tutti i farmaci provati producono effetti collaterali notevoli. Il fatto è che i farmaci provati hanno effetto su diversi recettori che appartengono alla stessa famiglia, come spiega il ricercatore, e questi recettori svolgono purtroppo diversi compiti all’interno del corpo.
Per questo è importante conoscere le interazioni tra questi componenti e poter visualizzare la struttura molecolare 3D del recettore ormonale MC4R, un membro di questa famiglia (quella dei recettori accoppiati alle proteine G), può rivelarsi molto importante.[1]

Proteina di dimensioni nanometriche “visualizzata” con microscopia crioelettronica

Si parla di una proteina che ha dimensioni nanometriche e che quindi non può essere visualizzata con microscopi ottici convenzionali. A tal proposito Nicolas Heyder, primo autore dello studio, spiega che lui e i colleghi hanno usato una tecnica di imaging “all’avanguardia”, la microscopia crioelettronica. Con questo metodo hanno potuto visualizzare la struttura tridimensionale del recettore con risoluzioni fino a 0,26 nanometri: “Abbiamo visualizzato le strutture di due complessi recettore-effettore, entrambi contenenti la proteina G che è accoppiata al recettore all’interno della cellula. Le differenze tra i due complessi sono dovute al fatto che sono legati a due diversi ormoni, ovvero setmelanotide e NDP-α-MSH”, spiega il ricercatore.[1]

Dettagli molecolari importanti

Si tratta di dettagli molecolari importanti per eventuali migliori interventi farmacologici con effetti collaterali, si spera, meno marcati.
Come spiega Patrick Scheerer, uno dei responsabili del team di studio, ora che si conosce la struttura precisa della proteina, quest’ultima forse in futuro potrà essere presa di mira direttamente.[1]

Note e approfondimenti

  1. Hungry or full: It comes down to the atomic details: Charité – Universitätsmedizin Berlin (IA)
  2. Structures of active melanocortin-4 receptor–Gs-protein complexes with NDP-α-MSH and setmelanotide | Cell Research (IA) (DOI: 10.1038/s41422-021-00569-8)

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