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Il modello di Rotazione fornisce la spiegazione del meccanismo di attivazione del legante dei ricevitori dimeri

“Questo “modello di rotazione„, che ha fatto il coperchio di BioEssays, rappresenta una vera variazione di paradigma nel giacimento del ricevitore della membrana,„ Prof. indicato Pierre De Meyts, un ricercatore rinomato dell'associazione del ricevitore e dell'insulina per quasi il mezzo secolo ed uno dei critici del documento da Prof. Ichiro Maruyama, la testa dell'Unità di Biologia di Elaborazione delle Informazioni all'Istituto di Okinawa dell'Università del Laureato di Scienza e Tecnologia (OIST).

Sulla Base della meta-analisi oltre di 100 studi dei ricevitori della cella-superficie del transmembrane come pure della sua propria ricerca, Prof. Maruyama ha proposto un nuovo modello per l'attivazione del ricevitore -- “il modello di rotazione„. Se il modello prova corretto, piombo ai cambi principali in molecolare e biologia cellulare, la biochimica e l'industria farmaceutica.

Comunicazione delle Cellule con il Mondo Esterno

I Contenuti cella sono separati e protetti dall'ambiente esterno dalle membrane cellulari. La Sopravvivenza e la riproduzione degli organismi viventi dipendono dalla percezione e dal trattamento adeguati dei segnali ambientali. i ricevitori della Cella-Superficie sono proteine incassate nella membrana cellulare. Sono responsabili della comunicazione fra la cella e tutto intorno.

Questi ricevitori sono altamente specializzati e rispondono soltanto alle molecole specifiche, trascuranti tutti gli altre. Di Conseguenza, ci sono molti generi differenti di ricevitori. Per esempio, gli esseri umani hanno più di mille codificato in loro genoma. Tuttavia, il meccanismo di base dell'attivazione è lo stesso per tutti i ricevitori: un legante -- per esempio un ormone, un fattore di crescita, una citochina, o una sostanza nutriente -- legature al ricevitore ed ai cambiamenti di grilletti nel metabolismo e nell'attività delle cellule.

L'associazione del Legante è un trattamento biologico molto di base determinante per tutte le funzioni di un organismo vivente. L'attivazione Anormale dei ricevitori è implicata spesso nei cancri e nelle malattie inerenti allo sviluppo e mentali. Di Conseguenza, la comprensione dell'associazione del legante è essenziale per la ricerca farmaceutica e può provocare migliori droghe -- abbassi le dosi, la maggior efficacia e meno effetti collaterali.

Le Droghe sono essenzialmente molecole che possono interagire con i ricevitori e partecipare all'associazione del legante, avvianti le risposte desiderate delle cellule. Le Droghe spesso imitano i leganti naturali e possono essere vedute come lavoratori part-time che sostituiscono il personale che non ha rivelato a lavoro. Chi vuole i lavoratori che non fanno che cosa sono state assunte per fare?

Il Vecchio “Modello di Dimerizzazione„

Secondo il modello precedente “della dimerizzazione„, prima dei ricevitori obbligatori del legante esista nel modulo monomerico. Contatti con i ricevitori di richieste di un legante per legare insieme per formare un dimero -- un ricevitore funzionale e composto che comprende strutturalmente due simili monomeri.

Prof. Maruyama è in disaccordo: “Se i ricevitori esistessero nel modulo monomerico sarebbe nocivo alla cella„. Le Membrane delle celle animali non sono solide ed alla temperatura corporea normale somigli all'olio vegetale nella consistenza. Le Proteine, il colesterolo ed altre sostanze che compongono il mosaico della membrana sono liberi di muoversi attraverso. Le collisioni Casuali dei ricevitori monomerici hanno potuto attivarle in assenza di un legante. “Ma la natura è astuta,„ dice, “quindi, i ricevitori deve essere dimeri prima dell'associazione del legante.„ E, effettivamente, la ricerca precedente ha indicato che i recettori tirosina chinasi, per esempio ricevitori dell'insulina ed i ricevitori di citochina, per esempio ricevitori dell'ormone della crescita, esistono nel modulo dimero anche in assenza dei leganti.

“Il Modello di Rotazione„

“Il modello di rotazione„ di Prof. Maruyama fornisce una spiegazione del meccanismo di attivazione del legante dei ricevitori dimeri. Esamina parecchi ricevitori ben esaminati -- il ricevitore batterico dell'aspartato (Catrame), il recettore del fattore di crescita dell'epidermide umano (EGFR) e l'essere umano cervello-hanno derivato il ricevitore del neurotrophin (BDNFR) -- e giungono ad una conclusione quella che tutti hanno simili strutture chimiche con o senza i loro leganti corrispondenti. Le Loro regioni del transmembrane, che misurano la membrana cellulare, sono probabili girare sulle loro asce lunghe, perpendicolari alla membrana.

Il Legante che lega alla parte extracellulare del ricevitore induce la rotazione della regione del transmembrane del ricevitore dentro la membrana cellulare ed in tal modo, regolamenta la sua attività dentro la cella. La flessibilità della proteina egualmente cambia nel trattamento. Prima dell'associazione del legante, l'estremità esterna del ricevitore è flessibile, mentre la parte interna è meno flessibile. Dopo l'associazione del legante, la parte extracellulare perde la flessibilità mentre la parte intracellulare la guadagna. La flessibilità è determinata da energia termica fornita dalla temperatura corporea dell'organismo.

Prof. Maruyama suggerisce che la rotazione della regione del transmembrane di un ricevitore richieda meno energia che il movimento laterale dei ricevitori monomerici dentro la membrana fluida proposta “dalla teoria della dimerizzazione„. Considerando che la natura tenda a scegliere le progettazioni di ottimo rendimento, questo è un argomento più convincente a favore del modello di Prof. Maruyama.

Prof. De Meyts assicura che “Prof. Maruyama discute un caso in modo convincente che questo modello [di dimerizzazione] è sbagliato e che infatti, i numerosi ricevitori della membrana cellulare sono pre--dimerized nella membrana e sono attivati allosterically tramite l'associazione del legante.„

Sorgente: Istituto di Okinawa dell'Università del Laureato di Scienza e Tecnologia (OIST)