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O modelo da Rotação fornece a explicação do mecanismo da activação da ligante dos receptors dimeric

“Este “modelo da rotação”, que fez a tampa de BioEssays, representa uma SHIFT verdadeira do paradigma no campo do receptor da membrana,” indicou o Prof. Pierre De Meyts, um pesquisador ilustre da insulina e do receptor que ligam para quase meio século e um dos revisores do papel pelo Prof. Ichiro Maruyama, chefe da Unidade da Biologia do Processamento de Informação no Instituto de Okinawa da Universidade Graduada da Ciência e da Tecnologia (OIST).

Baseado na méta-análisis sobre de 100 estudos dos receptors da pilha-superfície da transmembrana, assim como na sua própria pesquisa, Prof. Maruyama props um modelo novo para a activação do receptor -- da “o modelo rotação”. Se o modelo prova correcto, conduzirá às mudanças importantes em molecular e biologia celular, bioquímica, e a indústria farmacêutica.

Uma Comunicação da Pilha com o Mundo Exterior

Os índices de Pilha são separados e protegidos do ambiente externo pelas membranas de pilha. A Sobrevivência e a reprodução de organismos vivos dependem em cima da percepção e do processamento apropriados de sinais ambientais. os receptors da Pilha-Superfície são proteínas encaixadas na membrana de pilha. São responsáveis para uma comunicação entre a pilha e tudo em torno dele.

Estes receptors altamente são especializados e respondem somente às moléculas específicas, ignorando todas as outro. Conseqüentemente, há muitos tipos diferentes dos receptors. Por exemplo, os seres humanos têm sobre mil codificado em seu genoma. Contudo, o mecanismo básico da activação é o mesmo para todos os receptors: uma ligante -- por exemplo uma hormona, um factor de crescimento, um cytokine, ou um nutriente -- ligamentos ao receptor e às mudanças dos disparadores no metabolismo e na actividade da pilha.

O emperramento da Ligante é um processo biológico muito básico crucial a todas as funções de um organismo vivo. A activação Anormal dos receptors é implicada frequentemente nos cancros, e em doenças desenvolventes e mentais. Conseqüentemente, a compreensão do emperramento da ligante é essencial para a pesquisa farmacêutica e pode conduzir às melhores drogas -- abaixe doses, a maior eficácia, e os menos efeitos secundários.

As Drogas são essencialmente as moléculas que podem interagir com os receptors e participar no emperramento da ligante, provocando respostas desejadas da pilha. As Drogas frequentemente imitam ligantes naturais e podem ser vistas como os trabalhadores de meio expediente que substituem para os membros do pessoal que não apareceram ao trabalho. Quem quer os trabalhadores que não fazem o que foi contratado para fazer?

Do “O Modelo Velho Dimerization”

De acordo com o modelo precedente do “dimerization”, antes dos receptors obrigatórios da ligante exista no formulário monomeric. Contacte com os receptors dos alertas de uma ligante para ligar junto para formar um dímero -- um receptor funcional, composto que compreende dois estrutural monómeros similares.

O Prof. Maruyama discorda: “Se os receptors existiram no formulário monomeric seria prejudicial à pilha”. As Membranas das pilhas animais não são contínuas e na temperatura corporal normal assemelhe-se ao petróleo vegetal na consistência. As Proteínas, o colesterol, e outras substâncias que compo o mosaico da membrana estão livres mover-se através dele. As colisões Aleatórias dos receptors monomeric podiam ativá-los na ausência de uma ligante. “Mas a natureza é esperta,” diz, “conseqüentemente, os receptors deve ser dímero antes da ligação da ligante.” E, certamente, a pesquisa precedente mostrou que as quinase da tirosina do receptor, por exemplo receptors da insulina, e os receptors do cytokine, por exemplo receptors da hormona de crescimento, existem no formulário dimeric mesmo na ausência das ligantes.

Da “O Modelo Rotação”

Da “o modelo rotação” do Prof. Maruyama fornece uma explicação do mecanismo da activação da ligante dos receptors dimeric. Examina diversos receptors bem examinados -- o receptor bacteriano do aspartato (Alcatrão), o receptor epidérmico humano do factor de crescimento (EGFR), e o ser humano cérebro-derivaram o receptor do neurotrophin (BDNFR) -- e vêm a uma conclusão essa que todos têm estruturas químicas similares com ou sem suas ligantes correspondentes. Suas regiões da transmembrana, que medem a membrana de pilha, são prováveis girar em seus machados longos, perpendiculares à membrana.

A Ligante que liga à peça extracelular do receptor induz a rotação da região da transmembrana do receptor dentro da membrana de pilha, e em fazê-lo, regula sua actividade dentro da pilha. A flexibilidade da proteína igualmente muda no processo. Antes do emperramento da ligante, a extremidade externo do receptor é flexível, quando a parte interna for menos flexível. Após o emperramento da ligante, a parcela extracelular perde a flexibilidade quando a parcela intracelular a ganhar. A flexibilidade é conduzida pela energia térmica fornecida pela temperatura corporal do organismo.

O Prof. Maruyama sugere que a rotação da região da transmembrana de um receptor exija menos energia do que o movimento lateral dos receptors monomeric dentro da membrana fluida propor do “pela teoria dimerization”. Considerando que a natureza tende a escolher projectos energia-eficientes, este é um argumento mais persuasivo em favor do modelo do Prof. Maruyama.

O Prof. De Meyts assegura que o “Prof. Maruyama faz um caso de forma convincente que este modelo [do dimerization] está incorrecto, e que de facto, os receptors numerosos da membrana de pilha pre-dimerized na membrana e estão activados allosterically pela ligação da ligante.”

Source: Instituto de Okinawa da Universidade do Graduado da Ciência e da Tecnologia (OIST)