Exploring the mechanism of F282L mutation-caused constitutive activity of GPCR by a computational study

文献情報

出版日 2016-09-16
DOI 10.1039/C6CP03710K
インパクトファクター 3.676
著者

Nan Gao, Tao Liang, Yuan Yuan, Xiuchan Xiao, Yihuan Zhao, Yanzhi Guo, Menglong Li, Xuemei Pu


原文を見る

要旨

G-protein-coupled receptors (GPCRs) are important drug targets and generally activated by ligands. However, some experiments found that GPCRs also give rise to constitutive activity through some mutations (viz., CAM), which are usually associated with different kinds of diseases. However, the mechanisms of CAMs and their roles in interactions with drug-ligands are unclear in experiments. Herein, we used microsecond molecular dynamics simulations to study the effect of one important F282L mutation on β2AR in order to address the questions above. With the aid of principle component and correlation analysis, our results revealed that the F282L mutation could increase the instability of the overall structure, increase the dramatic fluctuations of NPxxY and extracellular loops, and decrease restraint of the helices through weakening interhelical H-bonding and correlations between residues, which could partly contribute to the constitutive activity reported by the experiments. The observations from the protein structure network (PSN) analysis indicate that the mutant exhibits less information flow than the wild β2AR and weakens the role of TM5 and TM6 in the signal transmission, but it enhances the impact of TM3 on the orthosteric pathway and TM4 on the allosteric one. In addition, the results from the virtual screening reveal that the mutant prefers to select agonists rather than antagonists, similar to the active state but opposite of the inactive state, further confirming that the F282L mutation advances the activation of β2AR. Our observations provide valuable information for understanding the mechanism of the mutation-caused constitutive activity of GPCR and related drug-design.

関連文献

Supramolecular H-bonded porous networks at surfaces: exploiting primary and secondary interactions in a bi-component melamine–xanthine system‡

Artur Ciesielski, Sébastien Haar, Gábor Paragi, Zoltán Kupihár, Zoltán Kele, Stefano Masiero, Célia Fonseca Guerra, Gian Piero Spada, Lajos Kovács, Paolo Samorì

2013-03-15 Communication

DOI: 10.1039/C3CP50891A

Preparation and characterization of titania-entrapped silica hollow particles: effective dye removal and evidence of selectivity

Kritapas Laohhasurayotin, Duangkamon Viboonratanasri

2013-04-05 Paper

DOI: 10.1039/C3CP50872B

Noble metal catalyzed preparation of Ni2P/α-Al2O3

Xuguang Liu, Lei Xu

2013-04-30 Paper

DOI: 10.1039/C3CP51170G

Periodic mesoporous organosilicas functionalized with a wide variety of amines for CO2 adsorption

Els De Canck, Isabelle Ascoop, Abdelhamid Sayari, Pascal Van Der Voort

2013-04-22 Paper

DOI: 10.1039/C3CP50393C

Stretching single atom contacts at multiple subatomic step-length

Yi-Min Wei, Jing-Hong Liang, Zhao-Bin Chen, Xiao-Shun Zhou, Bing-Wei Mao, Oscar A. Oviedo, Ezequiel P. M. Leiva

2013-03-27 Paper

DOI: 10.1039/C3CP50473E

Charging a supercapacitor-like laminate with ambient moisture: from a humidity sensor to an energy harvester

Indrek Must, Urmas Johanson, Friedrich Kaasik, Inga Põldsalu, Andres Punning, Alvo Aabloo

2013-04-22 Paper

DOI: 10.1039/C3CP51526E

Visible light-induced OH radicals in Ga2O3: an EPR study

Zeev Tzitrinovich, Anat Lipovsky, Aharon Gedanken, Rachel Lubart

2013-06-11 Paper

DOI: 10.1039/C3CP00102D

(Sub-)femtosecond control of molecular reactions via tailoring the electric field of light

Philipp von den Hoff, Irina Znakovskaya, Regina de Vivie-Riedle

2013-04-09 Perspective

DOI: 10.1039/C3CP50591J

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

(S)-四氢呋喃-3-羧酸の物理化学的性質は何ですか?

CAS番号168395-26-4の(S)-四氢呋喃-3-羧酸は、白色の結晶が特徴的な性質を持ちます。分子量は128.08であり、水に溶けやすく、アルコールなど...

168395-26-4(3S)-Tetrahydro-3-fu...
化合物よくある質問

塩基性硫黄化合物1,3-ジメチル-1-[5-(三氟甲基)-1,3,4-硫杂环己二酮-2-基]尿素を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

塩基性硫黄化合物1,3-ジメチル-1-[5-(三氟甲基)-1,3,4-硫杂环己二酮-2-基]尿素を含む廃棄物は、専門的な廃棄処理施設で焼却処理を行うべきです。ま...

25366-23-81,3-Dimethyl-1-[5-(t...
化合物よくある質問

インドリジン-2-カルボン酸は安全ですか?

インドリジン-2-カルボン酸は一般的に安全ですが、過度に濃い状態では刺激性があります。取り扱いには適切な防護具を使用し、直接触れや吸入を避ける必要があります。

3189-48-8Indolizine-2-carboxy...
化合物よくある質問

5-甲基-2-(3-ピリジニル)-1,3-テイゾール-4-オールの市場動向や研究トレンドはどうですか?

5-甲基-2-(3-ピリジニル)-1,3-テイゾール-4-オールは、医薬品や農薬、および合成化学の分野において研究が進められています。市場動向としては、化学物質...

131786-48-65-Methyl-2-(3-pyridi...
化合物よくある質問

4,4',4''-(嘧啶-2,4,6-三基)三苯甲醛はどのように保存すればよいですか?

4,4',4''-(嘧啶-2,4,6-三基)三苯甲醛は、密閉容器に保管し、避けておくことが重要です。室温で保管し、直射日光を避けてください。

2230887-23-54,4',4''-(2,4,6-Pyri...
化合物よくある質問

(3aR)-1,3,3-トリフェニルテトラヒドロ-3H-ピロロ[1,2-c][1,3,2]-オキザボロロールについて、適用される法規ガイドラインは何ですか?

(3aR)-1,3,3-トリフェニルテトラヒドロ-3H-ピロロ[1,2-c][1,3,2]-オキザボロロールは、GHS(国際危険物識別ルール)の分類が適用されま...

145238-45-5(3aR)-1,3,3-Tripheny...
化合物よくある質問

N,N-ジブチルプロパニジアミンの主な用途は何ですか?

N,N-ジブチルプロパニジアミンは主にアクリル酸エステルの固化剤、界面活性剤、及び農薬の製造材料として使用されます。

102-83-0N,N-Dibutyl-1,3-prop...
化合物よくある質問

6-(4-氯苯氧基)吡啶-3-胺の代替品はありますか?

6-(4-氯苯氧基)吡啶-3-胺の代替品としては、他の芳香族アミン化合物や類似の除草剤が考えられます。ただし、他の化合物と同様に、代替品の選択には安全性と効果性...

75926-64-66-(4-Chlorophenoxy)-...
化合物よくある質問

4-甲基伞形酮硬脂酸酯は安全ですか?

4-甲基伞形酮硬脂酸酯は安全性に関しては一定の注意が必要で、直接的な皮膚刺激や吸入毒性は報告されていませんが、吸入は避けるべきです。

79408-85-84-Methyl-2-oxo-2H-ch...
化合物よくある質問

3-フェニル-3,4-ジヒドロ-2H-1,4-ベンゾキサジンを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

3-フェニル-3,4-ジヒドロ-2H-1,4-ベンゾキサジンを取り扱う際は、防塵マスク、ゴーグル、ゴム手袋を使用し、ドラフトチャンバー内で作業することを推奨しま...

70310-30-43-Phenyl-3,4-dihydro...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。