La proteína Asc-1 es la vía de entrada a las neuronas (o la de salida) para aminoácidos fundamentales en procesos cognitivos. Un nuevo trabajo desvela ahora su estructura y mecanismo de actuación. El hallazgo podría servir para diseñar fármacos contra la esquizofrenia, el ictus y otras enfermedades neurológicas
Aprender de una experiencia, recordar una anécdota, modificar una actitud… todo nuestro comportamiento es el resultado del intercambio de compuestos químicos entre neuronas –los neurotransmisores. Desentrañar qué ocurre exactamente a escala molecular cuando las neuronas hablan entre sí, en las sinapsis, es indispensable para entender el cerebro humano en general, y en particular para contribuir a solucionar problemas de salud mental.
Un nuevo estudio ha conseguido observar y describir la estructura de una proteína presente en la membrana de las neuronas, una proteína que actúa como una compuerta que se abre y se cierra. Actúa como transportador específico para determinados aminoácidos claves para el aprendizaje y la memoria. Se trata de la proteína Asc1/CD98hc, Asc1 en su forma abreviada.
Estructura de la proteína transportadora Asc1/CD98hc con sus dos componentes: CD98hc (fucsia) y Asc1 (multicolor), que se extienden desde el interior de la célula (citoplasma) al exterior, atravesando su membrana. Mediante cambios en su estructura transportan los aminoácidos D-serina y glicina.
La actividad de la proteína Asc-1 se ha relacionado con distintos tipos de enfermedad mental, y conocer su forma tridimensional permitirá el desarrollo de nuevos fármacos para estas patologías.
Lo explica Óscar Llorca, jefe del Grupo de Complejos Macromoleculares en la Respuesta a Daños en el DNA del CNIO: “Modular la actividad de Asc-1 puede ser una estrategia terapéutica en afecciones como el ictus y la esquizofrenia. La determinación de la estructura de Asc-1 a resolución atómica es importante porque puede ayudar en la búsqueda de compuestos que modifiquen su actividad”.
“La colaboración entre el IRB Barcelona, el CNIO y la UB ha sido clave para desentrañar los misterios de Asc-1, ofreciéndonos una visión sin precedentes de su estructura y funcionamiento. Este descubrimiento no solo arroja luz sobre la compleja maquinaria celular subyacente a procesos cognitivos fundamentales, sino que también nos acerca al desarrollo de intervenciones terapéuticas más precisas para una gama de trastornos neurológicos”, añade Manuel Palacín, jefe del laboratorio de Transportadores de Aminoácidos y Enfermedad del IRB Barcelona y catedrático del Departamento de Bioquímica y Biomedicina Molecular de la Facultad de Biología de la UB.
Además de Óscar Llorca y Manuel Palacín, es co-autor de este trabajo Ekaitz Errasti-Murugarren, de la Universidad de Barcelona y el CIBERER. Los primeros firmantes son Josep Rullo-Tubau (IRB Barcelona) y María Martínez Molledo (CNIO). Martinez Molledo llegó al CNIO con un contrato postdoctoral financiado por la iniciativa filantrópica “Amigos del CNIO“.
Fotografía de portada: Esther Sánchez / CNIO.
