Structural Basis and Molecular Mechanism of GPCR-Arrestin Interactions
GPCR-Arrestin 相互作用的结构基础和分子机制
基本信息
- 批准号:10713322
- 负责人:
- 金额:$ 39.63万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2023
- 资助国家:美国
- 起止时间:2023-08-01 至 2028-07-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:ArrestinsBindingCalciumCellsComplexCryoelectron MicroscopyDissectionDrug DesignDrug TargetingG Protein-Coupled Receptor SignalingG protein coupled receptor kinaseG-Protein-Coupled ReceptorsGTP-Binding ProteinsHormonesHumanImmune responseInterventionIonsMediatingMolecularMoodsNeurotransmittersPathway interactionsPharmaceutical PreparationsPhosphorylationPhosphotransferasesPhotonsPhysiological ProcessesPublishingReportingResolutionSafetySignal PathwaySignal TransductionStructureTaste PerceptionTherapeuticTransducersVisionVisualizationblood pressure regulationchemokine receptordesigngenetic regulatory proteininsightnovelprotein complexreceptor bindingreceptor functionresponsetool
项目摘要
Project Summary/Abstract
G protein coupled receptors are essentially the molecular messengers of the cell,
transducing signals from outside to inside. The signals are remarkably diverse, including a single
photon, ion like calcium, neurotransmitters and hormones. Humans have more than 800 GPCRs
for recognizing different signals, but only three types of transducers, G proteins, GPCR kinases
(GRKs) and arrestins. GRKs phosphorylate GPCRs whereas G proteins and arrestins directly
bind GPCRs, send the signal to downstream effectors and cause a cellular response. Comparing
structures of GPCR bound to G protein and arrestin will provide valuable insights into the
functional selectivity and guide the design of more potent drugs with better safety profiles. There
are currently >300 structures of GPCR−G protein complex reported but only 8 published
structures of GPCR−arrestin complex, which highlights the relative difficulty in obtaining suitable
arrestin complexes for structural analysis. My lab focuses on the understudied GPCR−arrestin
signaling pathway. We have developed a novel tool which stabilizes GPCR−arrestin complexes
for cryo-electron microscopy studies and used that to visualize how the atypical chemokine
receptor 3 engages arrestins in various ways at near-atomic resolution. For the next five years,
we plan to expand the study to many important GPCR−arrestin pairs to understand the structural
details to aid the design of selective interventions. This study will open the way to a detailed
dissection of the mechanism of arrestin-mediated GPCR signaling but also to structure-based
drug design.
项目摘要/摘要
G蛋白偶联受体本质上是细胞的分子信使,
从外部到内部传递信号。这些信号非常出色,其中包括一个
光子,像钙,神经递质和激素一样的离子。人类有800多个GPCR
用于识别不同的信号,但只有三种类型的传感器,G蛋白,GPCR激酶
(grks)和逮捕。 GRKS磷酸化GPCR,而G蛋白和阻止蛋白直接
结合GPCR,将信号发送到下游效应并引起细胞反应。比较
与G蛋白结合的GPCR结构和逮捕蛋白将提供有价值的见解
功能选择性并指导具有更好安全概况的更多潜在药物的设计。那里
目前,GPCR-G蛋白复合物的300个结构报道了,但只有8个发表
GPCR-arrestin复合物的结构,该结构突出了获得合适的相对难度
逮捕蛋白复合物进行结构分析。我的实验室专注于理解的GPCR-arrestin
信号通路。我们已经开发了一种稳定GPCR-arrestin复合物的新型工具
用于冷冻电子显微镜研究,并使用它来可视化非典型趋化因子
受体3以近原子分辨率以各种方式与逮捕。在接下来的五年中,
我们计划将研究扩展到许多重要的GPCR-arrestin对,以了解结构
详细信息,以帮助设计性干预措施。这项研究将为详细的方式开放
解剖抑制蛋白介导的GPCR信号的机理,但也针对基于结构
药物设计。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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