Discovering the mechanism of GPCR-mediated arrestin stimulation to enable effective drug therapies

发现 GPCR 介导的抑制蛋白刺激机制以实现有效的药物治疗

基本信息

  • 批准号:
    10092188
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 30.94万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2018-04-01 至 2023-01-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Project Summary Medicines that cause G protein–coupled receptors (GPCRs) to selectively stimulate arrestins, or to selectively avoid stimulation of arrestins, promise more effective and safer treatments for a wide variety of diseases, including neuropsychiatric, cardiovascular, pulmonary and metabolic disorders. Despite intense study of GPCR–arrestin interactions in both academia and the pharmaceutical industry, and despite dramatic recent advances in the structural biology of GPCRs and arrestins, the mechanism by which GPCRs stimulate arrestins remains poorly understood. Likewise, the means by which GPCRs might achieve selectivity for or against arrestin signaling remains unclear. The proposed research will utilize atomic-level molecular dynamics simulations to address these challenges, thereby providing a foundation for the design of functionally selective GPCR-targeted drugs with desired effects on arrestins. Aim 1 is to determine the activation mechanism of arrestin, pinpointing which of the GPCR– arrestin interaction surfaces drives arrestin activation and discovering the allosteric coupling between regions of arrestin that causes these structural changes to take place. The remaining aims are to determine the effect of both GPCR conformation (Aim 2) and GPCR phosphorylation pattern (Aim 3) on arrestin binding and activation. This will reveal how a GPCR can favor or disfavor arrestin recruitment and signaling relative to G protein recruitment and signaling. It will also reveal how a GPCR can favor specific arrestin conformations, potentially stimulating some of arrestin’s downstream effects without stimulating others. The proposed research will rely on state-of-the-art simulation methods that have recently enabled the determination of functional mechanisms of GPCRs, G proteins, transporters, and other proteins. It will also benefit from close collaborations with multiple experimentalists: results from crystallography, fluorescence spectroscopy, NMR, electron paramagnetic resonance, and cell signaling experiments will combine to both guide and validate the simulations. This proposal is significant not only because it will illuminate a quintessential biological signaling process but also because it will reveal a key part of the structural basis for functional selectivity at GPCRs. It will thus provide a foundation for the rational design of safer and more effective medications acting at GPCRs, which are by far the largest class of drug targets.
项目概要 导致 G 蛋白偶联受体 (GPCR) 选择性刺激抑制蛋白的药物,或 选择性地避免抑制蛋白的刺激,承诺更有效和更安全的治疗方法 多种疾病,包括神经精神疾病、心血管疾病、肺疾病和代谢疾病 尽管学术界和医学界对 GPCR-arrestin 相互作用进行了大量研究。 制药业,尽管结构生物学最近取得了巨大进展 GPCR 和抑制蛋白,GPCR 刺激抑制蛋白的机制仍然很差 同样,也了解 GPCR 可能实现支持或反对的选择性的方式。 抑制蛋白信号传导仍不清楚。拟议的研究将利用原子水平的分子。 动力学模拟来应对这些挑战,从而为 设计对抑制蛋白具有预期效果的功能选择性 GPCR 靶向药物。 目标 1 是确定视紫红质抑制蛋白的激活机制,查明 GPCR 中的哪一个– 视紫红质抑制蛋白相互作用表面驱动视紫红质抑制蛋白激活并发现变构耦合 导致这些结构变化发生的抑制蛋白区域之间。 目的是确定 GPCR 构象(目标 2)和 GPCR 的影响 视紫红质抑制蛋白结合和激活的磷酸化模式(目标 3) 这将揭示 GPCR 是如何进行的。 可以有利于或不利于抑制蛋白募集和与 G 蛋白募集相关的信号传导 它还将揭示 GPCR 如何有利于特定的抑制蛋白构象。 刺激抑制蛋白的一些下游效应而不刺激其他效应。 拟议的研究将依赖于最近出现的最先进的模拟方法 能够确定 GPCR、G 蛋白、转运蛋白和 其他蛋白质也将受益于与多个实验者的密切合作:结果。 来自晶体学、荧光光谱、核磁共振、电子顺磁共振和 细胞信号传导实验将结合起来指导和验证该提议。 意义重大,不仅因为它将阐明典型的生物信号传导过程,而且 还因为它将揭示 GPCR 功能选择性结构基础的关键部分。 从而为合理设计更安全、更有效的药物提供基础 作用于 GPCR,这是迄今为止最大的一类药物靶点。

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)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Ron Dror其他文献

Ron Dror的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Ron Dror', 18)}}的其他基金

Synthesis of peripherally active CB1 agonists as analgesics
作为镇痛药的外周活性 CB1 激动剂的合成
  • 批准号:
    10398527
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 30.94万
  • 项目类别:
Synthesis of peripherally active CB1 agonists as analgesics
作为镇痛药的外周活性 CB1 激动剂的合成
  • 批准号:
    10891251
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 30.94万
  • 项目类别:

相似国自然基金

本体驱动的地址数据空间语义建模与地址匹配方法
  • 批准号:
    41901325
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
时空序列驱动的神经形态视觉目标识别算法研究
  • 批准号:
    61906126
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
针对内存攻击对象的内存安全防御技术研究
  • 批准号:
    61802432
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
大容量固态硬盘地址映射表优化设计与访存优化研究
  • 批准号:
    61802133
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
IP地址驱动的多径路由及流量传输控制研究
  • 批准号:
    61872252
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    64.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Chronic Graft-Versus-Host Disease Biomarkers: Prediction of Resistance to Therapy
慢性移植物抗宿主病生物标志物:治疗耐药性的预测
  • 批准号:
    10751970
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30.94万
  • 项目类别:
Research Education Component
研究教育部分
  • 批准号:
    10730133
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30.94万
  • 项目类别:
Testing the hypothesis that microbial energetic hijacking of the CF immune response selects for specific pathogens during lung function decline- Diversity Supplement
测试以下假设:微生物对 CF 免疫反应的能量劫持会在肺功能下降期间选择特定病原体 - Diversity Supplement
  • 批准号:
    10745232
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30.94万
  • 项目类别:
Leveraging community-based behavioral health to increase vaccine uptake in Latinx adults with mental illness
利用基于社区的行为健康来增加患有精神疾病的拉丁裔成年人的疫苗接种率
  • 批准号:
    10585609
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 30.94万
  • 项目类别:
Whole-Organism, Real-time Decision-enabled 3D Tissue Imaging and Recovery for Molecular Analysis
用于分子分析的全生物体、实时决策 3D 组织成像和恢复
  • 批准号:
    10546698
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 30.94万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了