Forskare upptäcker protein som stänger av hungern
Forskare har identifierat hur ett protein kallat MRAP2 reglerar hunger genom att transportera hjärnreceptorn MC4R till cellytan, vilket förstärker aptitdämpande signaler. Detta fynd, från en studie som involverar institutioner i Tyskland, Kanada och Storbritannien, kan leda till nya behandlingar mot fetma. Arbetet publicerades i Nature Communications.
Ett team av forskare från Leipzigs universitet och Charité – Universitätsmedizin Berlin, som är en del av det kollaborativa forskningscentret (CRC) 1423, har avslöjat en nyckelmekanism i aptitkontroll. Proteinet MRAP2 (melanokortin 2-receptortillbehörsprotein 2) påverkar melanokortin-4-receptorn (MC4R), som aktiveras av peptidhormonet MSH och spelar en central roll i energibalansen. Mutationer i MC4R är bland de vanligaste genetiska orsakerna till allvarlig fetma.
Med hjälp av modern fluorescensmikroskopi och encellig bildtagning visade forskarna att MRAP2 är essentiell för att flytta MC4R till cellytan, där den kan sända starkare "sluta äta"-signaler. Detta förändrar receptorens lokalisering och beteende inom cellerna, som visats genom fluorescerande biosensorer och konfokal bildtagning.
Dr. Patrick Scheerer, projektledare för CRC 1423 vid Institutet för medicinsk fysik och biofysik vid Charité, noterade: "Kunskapen om de 3D-strukturerna hos den aktiva receptorn i interaktion med ligander och läkemedel som setmelanotid, som vi kunde tyda i en tidigare studie, har gjort det möjligt för oss att bättre förstå de nya funktionella data." Setmelanotid är ett godkänt läkemedel som aktiverar MC4R för att minska hungern.
Professor Annette Beck-Sickinger, talesperson för CRC 1423, tillade: "Vi är stolta över att CRC 1423 nu också har bidragit till förståelsen av receptortransport och tillgänglighet." Studien involverade fem projekt inom centret och drog nytta av expertis inom levande cellfluorescensmikroskopi, molekylär farmakologi och strukturell biologi från Tyskland, Kanada och Storbritannien.
Professor Heike Biebermann, från Institutet för experimentell pediatrisk endokrinologi vid Charité, betonade det interdisciplinära tillvägagångssättet: "Detta interdisciplinära och internationella samarbete gjorde det möjligt för forskare, med hjälp av olika tillvägagångssätt och mångsidiga experimentella metoder, att avslöja viktiga nya fysiologiska och patofysiologiska aspekter av aptitreglering med terapeutisk relevans."
Dr. Paolo Annibale från University of St Andrews sa: "Detta arbete var en spännande möjlighet att tillämpa flera mikroskopi- och bioavbildningstillvägagångssätt i en fysiologiskt relevant kontext."
Upptäckten tyder på potentiella terapeutiska strategier för att efterlikna eller modulera MRAP2 för att bekämpa fetma och metaboliska störningar. CRC 1423, finansierat av den tyska forskningsstiftelsen, involverar 19 delprojekt över fem institutioner fokuserade på GPCR-funktion.