Structure and function of GPCRs

Abstract

Los receptores acoplados a proteínas G (GPCRs) son la superfamilia más grande y diversa de proteínas transmembrana en Eucariotas. Estos receptores transducen una gran variedad de señales exógenas y endógenas como fotones, hormonas o neurotransmisores para iniciar la respuesta biológica en el interior de la célula. Son, por lo tanto, muy interesantes como dianas farmacológicas. Esta Tesis Doctoral se centra en la comprensión de la estructura y función de los GPCRs, mediante el uso de técnicas de la química computacional como son el modelado por homología, el anclaje molecular y las simulaciones de dinámica molecular. En concreto, la tesis aborda los determinantes estructurales asociados al mecanismo de activación, la regulación por moduladores alostéricos, la oligomerización con otro GPCR o proteínas adicionales, asícomo el acoplamiento de transductores (proteínas G o arrestinas).

G protein-coupled receptors (GPCRs) are the largest and most diverse superfamily of transmembrane proteins in Eukaryotes. GPCRs transduce a huge variety of exogenous and endogenous signals such as photons, hormones or neurotransmitters to initiate biological responses in the cell interior. Therefore, they are very interesting therapeutic targets. This Doctoral Thesis focusses on the understanding of the structure and function of GPCRs, by applying computational chemistry techniques such as homology modelling, docking and molecular dynamics simulations. Particularly, the thesis addresses the structural determinants associated to the activation mechanism, the regulation by allosteric modulators, the oligomerization with other GPCR or additional proteins and the coupling to transducers (G proteins or arrestins).