Fine-tuning activation specificity of G-protein-coupled receptors via automated path searching

受体 G蛋白偶联受体 化学 S1PR1型 生物发光 锚蛋白重复序列 生物系统 生物物理学 生物 生物化学 基因 癌症研究 血管内皮生长因子A 血管内皮生长因子 血管内皮生长因子受体
作者
Rujuan Ti,Bin Pang,Leiye Yu,Bing Siang Gan,Wenzhuo Ma,Arieh Warshel,Ruobing Ren,Lizhe Zhu
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:121 (8): e2317893121-e2317893121 被引量:11
标识
DOI:10.1073/pnas.2317893121
摘要

Physics-based simulation methods can grant atomistic insights into the molecular origin of the function of biomolecules. However, the potential of such approaches has been hindered by their low efficiency, including in the design of selective agonists where simulations of myriad protein–ligand combinations are necessary. Here, we describe an automated input-free path searching protocol that offers (within 14 d using Graphics Processing Unit servers) a minimum free energy path (MFEP) defined in high-dimension configurational space for activating sphingosine-1-phosphate receptors (S1PRs) by arbitrary ligands. The free energy distributions along the MFEP for four distinct ligands and three S1PRs reached a remarkable agreement with Bioluminescence Resonance Energy Transfer (BRET) measurements of G-protein dissociation. In particular, the revealed transition state structures pointed out toward two S1PR3 residues F263/I284, that dictate the preference of existing agonists CBP307 and BAF312 on S1PR1/5. Swapping these residues between S1PR1 and S1PR3 reversed their response to the two agonists in BRET assays. These results inspired us to design improved agonists with both strong polar head and bulky hydrophobic tail for higher selectivity on S1PR1. Through merely three in silico iterations, our tool predicted a unique compound scaffold. BRET assays confirmed that both chiral forms activate S1PR1 at nanomolar concentration, 1 to 2 orders of magnitude less than those for S1PR3/5. Collectively, these results signify the promise of our approach in fine agonist design for G-protein-coupled receptors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
Brendan发布了新的文献求助10
1秒前
无情的聪健应助刘宁采纳,获得20
1秒前
简单酒窝发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
HsuMing完成签到,获得积分10
2秒前
心心发布了新的文献求助10
2秒前
聪慧雪糕发布了新的文献求助10
4秒前
coco发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
无花果应助王嘎嘎采纳,获得10
5秒前
5秒前
科研通AI6.3应助tutu采纳,获得10
8秒前
整齐岩完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
sa完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
来福发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
幻文悠完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
请你走应助简单酒窝采纳,获得10
10秒前
Raftaar发布了新的文献求助10
11秒前
Ava应助墨汐采纳,获得10
11秒前
11秒前
12秒前
科研通AI6.4应助pian采纳,获得10
12秒前
13秒前
陈琛发布了新的文献求助10
13秒前
听流沙完成签到 ,获得积分10
13秒前
瘦瘦三颜发布了新的文献求助10
14秒前
安静曼云发布了新的文献求助10
14秒前
花的微笑发布了新的文献求助30
15秒前
嘻嘻啊发布了新的文献求助10
16秒前
甜蜜发带发布了新的文献求助10
16秒前
斯文败类应助liyt6714采纳,获得10
16秒前
wanci应助能干觅珍采纳,获得10
17秒前
17秒前
乐乐应助来福采纳,获得10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7328494
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8943188
关于积分的说明 18968987
捐赠科研通 6984268
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216347
关于科研通互助平台的介绍 2383041
邀请新用户注册赠送积分活动 2195768