Qué lleva a los receptores olfativos a la superficie celular

"Códigos postales" identificados para los sensores de olor

22.03.2021 - Alemania

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 en las proteínas de los receptores de olores. De forma similar a los códigos postales, los códigos garantizan el transporte de las proteínas sensoras desde el interior de la célula hasta la superficie de la misma para iniciar su trabajo como detectores de olores. Los nuevos hallazgos podrían contribuir al desarrollo de nuevos sistemas de ensayo con los que se puedan analizar los perfiles odorantes de los alimentos en un procedimiento de alto rendimiento y, por tanto, controlarlos mejor.

C. Schranner  Leibniz-LSB@TUM

Llenado de una placa de cultivo celular de 96 pocillos con medio nutritivo

Los genes de los aproximadamente 400 tipos de receptores de olores humanos se han identificado desde hace unos 20 años. Sin embargo, todavía se desconoce a qué odorantes reaccionan 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 de prueba de celulares

¿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 olfativos es que a menudo se quedan atascados dentro de las células de prueba y no llegan a la superficie celular. Incluso un odorante adecuado puede entonces no acoplarse al receptor y activarlo. Por lo tanto, no es posible una asignación de olores.

Pero, ¿por qué los receptores de olores se quedan atascados con tanta frecuencia en las células de prueba y qué mecanismos moleculares intervienen en el transporte de los receptores de olores a la superficie celular? Para ayudar a responder a estas preguntas fundamentales, el equipo de científicos examinó y comparó las secuencias de proteínas de 4.808 receptores olfativos de ocho especies diferentes utilizando métodos de análisis estadístico y filogenético. Esto permitió al equipo identificar motivos de aminoácidos altamente conservados. 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 adicionales de estructura-función que realizamos indican que cada uno de los aminoácidos identificados y también su combinación funcionan como códigos de dirección o, en términos muy simplificados, como "códigos postales"", informa el líder del estudio Dietmar Krautwurst. "Estos motivos de aminoácidos eran desconocidos hasta ahora para los receptores olfativos", continúa el biólogo. "Suponemos que las moléculas receptoras de olores 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 de olores, de forma que pronto sea posible determinar las parejas de olores correspondientes a cada receptor de olores. 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 prueba de base biológica con los que se puedan controlar de forma fiable y rápida los perfiles de olor de los alimentos durante su producción.

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