Modelització matemàtica dels mecanismes de transducció de senyals associats als receptors acoblats a proteïnes G

La modelización matemática es de fundamental importancia en los estudios de transducción de señales, tanto para la clasificación de fármacos y receptores como para determinar el cambio en la función agonista después de una modificación del sistema. Pueden usarse dos modelos: empíricos y mecanísticos. Los modelos empíricos se emplean para encontrar la ecuación matemática que mejor ajusta los datos experimentales. Estas ecuaciones pueden ser muy útiles para analizar la función fisiológica aunque sus parámetros (localización, asíntotas, pendiente en el punto medio y punto de inflexión de las curvas concentración-efecto correspondientes) carezcan de significado físico. Los modelos mecanísticos resultan de aplicar las leyes físico-químicas que gobiernan las rutas reactivas propuestas. En el último caso, dos aproximaciones pueden seguirse: modelos de equilibrio y cinéticos. Los modelos mecanísticos difieren de los empíricos en la existencia de una correspondencia entre los parámetros de la ecuación y las constantes químicas de los procesos biológicos. En el presente proyecto, nos proponemos desarrollar una serie exahustiva de modelos matemáticos para una descripción cuantitativa de los mecanismos de transducción de señales asociados a los receptores acoplados a las proteínas G, es decir, la reserva de receptores, agonismo parcial, actividad constitutiva, agonismo inverso, dimerización de receptores, cooperatividad, desensibilización de los receptores, activación de la proteína G y proteínas potenciadoras de la actividad GTPasa; así como la predicción de la respuesta final de estos sistemas complejos cuando una perturbación (un cambio en la concentración de los rectivos o en las constantes que regulan los equilibrios entre las especies) ocurre. Cada uno de los modelos propuestos no será considerado como un elemento aislado sino como un componente integrado dentro de un marco teórico general.(...)