Descifran un receptor cerebral clave en la epilepsia y la esquizofrenia

Un equipo internacional de científicos ha conseguido desentrañar la estructura de un receptor cerebral, clave en enfermedades neurológicas como la epilepsia y la esquizofrenia.

Este equipo lo ha liderado el Laboratorio de Biología Molecular (LMB) del Consejo de Investigación Médica (MTC) en el Reino Unido. También han colaborado investigadores del Instituto Universitario de Investigación en Biocomputación y Física de Sistemas Complejos (BIFI) de la Universidad de Zaragoza en España, el Centro Nacional de Biotecnología (CNB, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en España) y el Centro Oncológico MD Anderson, adscrito a la Universidad de Texas en Estados Unidos. El primer firmante del estudio es Aditya Pokharna del LMB.

En el estudio, estos científicos han descifrado la estructura y funcionamiento del receptor cerebral GluA3. Han comprobado, mediante criomicroscopía electrónica y simulaciones computacionales, cómo este receptor adopta una arquitectura única entre los receptores AMPA, con sus dominios extracelulares acoplados como un "interruptor molecular" que permite la señalización cerebral rápida.

El investigador Carlos Vega Gutiérrez (Universidad de Zaragoza) realizó una estancia en el grupo de Ingo Greger, en el LMB, donde aplicó un método de producción proteica desarrollado por el grupo de Beatriz Herguedas, investigadora en el Instituto BIFI. Esta técnica permitió generar grandes cantidades de GluA3 en su estado natural (no mutado) y resolver su estructura atómica mediante criomicroscopía electrónica.

Carlos Vega Gutiérrez y Beatriz Herguedas, miembros del equipo de investigación. (Foto: Instituto BIFI / Universidad de Zaragoza)

La estructura revela que las nuevas interfases albergan mutaciones ligadas a la epilepsia y a la esquizofrenia, e identifica una zona única en el receptor que podría ser modulada con fármacos. Según Herguedas: "Entender la estructura única de GluA3 nos permite explicar cómo ciertas mutaciones provocan enfermedades. Además, comenzamos a completar el puzle estructural de los receptores AMPA, lo que nos permitirá identificar nuevas rutas de modulación más específicas para estos receptores fundamentales para la comunicación neuronal”.

El estudio se titula "Architecture, dynamics and biogenesis of GluA3 AMPA glutamate receptors". Y se ha publicado en la revista académica Nature. (Fuente: Universidad de Zaragoza)