22.03.2021 - Leibniz-Institut für Lebensmittel-Systembiologie an der Technischen Universität München (LSB)

"Códigos postales" para los sensores de olor identificados

Qué lleva a los receptores olfativos a la superficie celular

Un equipo de científicos dirigido por Dietmar Krautwurst, del Instituto Leibniz de Biología de Sistemas Alimentarios de la Universidad Técnica de Múnich, ha identificado por primera vez los códigos de dirección de las proteínas receptoras de olores. Al igual que los códigos postales, los códigos garantizan que las proteínas sensoras se dirijan desde el interior de la célula a la superficie celular, donde comienzan su trabajo como detectores de olores. Los nuevos descubrimientos podrían contribuir al desarrollo de nuevos sistemas de prueba con los que se puedan analizar los perfiles odorantes de los alimentos en un proceso de alto rendimiento y, por tanto, podrían controlarse mejor.

Los genes de los aproximadamente 400 tipos de receptores de olores humanos se han identificado desde hace unos 20 años. Sin embargo, todavía no se sabe a qué odorantes responden alrededor del 80% de estas proteínas sensoras. Sin embargo, saber esto es un requisito importante para desarrollar "narices artificiales" de base biológica para el control de los alimentos.

Sistemas celulares de prueba

¿Pero cómo se puede resolver este problema? Normalmente, los científicos utilizan sistemas de pruebas celulares para averiguar a qué sustancias reacciona una proteína receptora. Sin embargo, un problema particular de los receptores de odorantes es que a menudo están atascados en el interior de las células de prueba, y apenas llegan a la superficie celular. Incluso en el caso de un odorante adecuado, resulta difícil acoplarse a suficientes receptores para activar una función celular. Así, la asignación de odorantes a tipos de receptores individuales se ve dificultada.

Sin embargo, ¿por qué los receptores de odorantes se atascan con tanta frecuencia en las células de ensayo y qué mecanismos moleculares intervienen en el transporte de los receptores de odorantes a la superficie celular? Para ayudar a responder a estas preguntas fundamentales, el equipo de científicos examinó y comparó las secuencias proteicas de 4.808 receptores de odorantes de ocho especies diferentes utilizando métodos de análisis estadístico y filogenético. Esto permitió al equipo identificar motivos de aminoácidos altamente conservados. Estos se localizan en el respectivo extremo C-terminal de las proteínas receptoras, que sobresale en el interior de la célula (citoplasma).

Códigos de dirección identificados

"Los análisis de estructura-función que hemos realizado indican que ciertos motivos de aminoácidos y sus combinaciones en diferentes tipos de receptores promueven individualmente su expresión y señalización en la superficie celular. Funcionan como códigos de dirección, o 'códigos postales'", informa Dietmar Krautwurst, que dirigió el estudio. "Estos motivos de aminoácidos eran desconocidos hasta ahora para los receptores olfativos", prosigue el biólogo. "Suponemos que las moléculas de los receptores odorantes interactúan con las proteínas celulares a través de estos motivos, que guían a las proteínas sensoras a su lugar de acción en la superficie celular a través de mecanismos que aún se desconocen".

Los investigadores dirigidos por Dietmar Krautwurst esperan que sus nuevos descubrimientos ayuden a optimizar los sistemas de ensayo celular de los receptores odorantes de tal manera que pronto sea posible determinar los correspondientes socios odorantes para cada receptor odorante. El equipo de científicos está de acuerdo en que sólo si se conocen los espectros de reconocimiento del mayor número posible de receptores de olores, será posible desarrollar sistemas de ensayo basados en los receptores mediante los cuales se pueda controlar de forma fiable y rápida la calidad del olor de los alimentos en línea durante su producción.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

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