Door de 3D-structuur van het hormoon leptine en zijn receptor nauwgezet in beeld te brengen, hebben onderzoekers van het Vlaams Instituut voor Biotechnologie (VIB) onthuld hoe het zogeheten 'verzadigingshormoon' zich bindt. De ontdekking kan leiden tot nieuwe benaderingen bij de behandeling van obesitas, een belangrijke risicofactor voor de ontwikkeling van diabetes en hart- en vaatziekten.

Leptine wordt aangemaakt in het maagslijmvlies. Als de leptineniveaus hoog zijn, krijgen onze hersenen het signaal dat onze energiereserves voldoende zijn en dat we niet hoeven te eten. Met andere woorden, we voelen ons vol. Dat 'ik ben vol'-signaal wordt doorgegeven als het hormoon zich bindt met een leptinereceptor (LEP-R) op het oppervlak van hersencellen.

Onderzoekers van het VIB-UGent Centrum voor Inflammatieonderzoek, werkten samen met collega's van de Universiteit van Osnabruck in Duitsland en het Belgische biotechnologiebedrijf PUXANO. Met X-stralenkristallografie en cryo-elektronenmicroscopie maakten de onderzoekers een 3D-voorstelling van de binding tussen het hormoon en de receptor tot een bijna atomaire resolutie. Zo ontdekten ze dat leptine een uniek type receptorassemblage induceert en structurele veranderingen ondergaat die de binding aan LEP-R mogelijk maken

"De moleculaire organisatie van de leptine:LEP-R-assemblage heeft ons volledig verrast", zegt Dr. Kenneth Verstraete, die het onderzoek leidde met prof. Savvas Savvides. "Die  wordt opgebouwd door drie leptinemoleculen die drie receptormoleculen verbinden, wat belangrijke nieuwe inzichten biedt om te begrijpen hoe leptine werkt."

Dr. Alexandra Tsirigotaki, de eerste auteur van de studie, beklemtoont dat mutaties van leptine geassocieerd zijn met ernstige obesitas. "Onze bevindingen verklaren nu dergelijke klinisch belangrijke mutaties en zullen een belangrijke bron zijn voor de wetenschappers die leptinesignalisatie bestuderen."