• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

平衡G蛋白在腺苷A受体中的选择性和效能

Balancing G protein selectivity and efficacy in the adenosine A receptor.

作者信息

Picard Louis-Philippe, Orazietti Alexander, Tran Duy Phuoc, Tucs Andrejs, Hagimoto Sari, Qi Zhenzhou, Huang Shuya Kate, Tsuda Koji, Kitao Akio, Sljoka Adnan, Prosser R Scott

机构信息

Department of Chemical and Physical Sciences, University of Toronto Mississauga (UTM), Mississauga, Ontario, Canada.

Department of Biochemistry, University of Toronto, Toronto, Ontario, Canada.

出版信息

Nat Chem Biol. 2025 Jan;21(1):71-79. doi: 10.1038/s41589-024-01682-6. Epub 2024 Jul 31.

DOI:10.1038/s41589-024-01682-6
PMID:39085516
Abstract

The adenosine A receptor (AR) engages several G proteins, notably G and its cognate G protein. This coupling promiscuity is facilitated by a dynamic ensemble, revealed by F nuclear magnetic resonance imaging of AR and G protein. Two transmembrane helix 6 (TM6) activation states, formerly associated with partial and full agonism, accommodate the differing volumes of G and G. While nucleotide depletion biases TM7 toward a fully active state in AR-G, AR-G is characterized by a dynamic inactive/intermediate fraction. Molecular dynamics simulations reveal that the NPxxY motif, a highly conserved switch, establishes a unique configuration in the AR-G complex, failing to stabilize the helix-8 interface with G, and adoption of the active state. The resulting TM7 dynamics hamper G protein coupling, suggesting kinetic gating may be responsible for reduced efficacy in the noncognate G protein complex. Thus, dual TM6 activation states enable greater diversity of coupling partners while TM7 dynamics dictate coupling efficacy.

摘要

腺苷 A 受体(AR)与多种 G 蛋白相互作用,尤其是 Gαi 和其同源 G 蛋白。这种偶联的混杂性由 AR 和 G 蛋白的氟核磁共振成像揭示的动态集合所促进。两个跨膜螺旋 6(TM6)激活状态,以前与部分激动和完全激动相关,适应了 Gαi 和 Gαs 的不同体积。虽然核苷酸耗竭使 TM7 偏向 AR-Gαs 中的完全活跃状态,但 AR-Gαi 的特征是动态的非活性/中间部分。分子动力学模拟表明,高度保守的开关 NPxxY 基序在 AR-Gαi 复合物中建立了独特的构象,未能稳定与 Gαi 的螺旋 8 界面并采用活性状态。由此产生的 TM7 动力学阻碍了 G 蛋白偶联,表明动力学门控可能是导致非同源 G 蛋白复合物中效力降低的原因。因此,双重 TM6 激活状态使偶联伙伴具有更大的多样性,而 TM7 动力学决定了偶联效率。

相似文献

1
Balancing G protein selectivity and efficacy in the adenosine A receptor.平衡G蛋白在腺苷A受体中的选择性和效能
Nat Chem Biol. 2025 Jan;21(1):71-79. doi: 10.1038/s41589-024-01682-6. Epub 2024 Jul 31.
2
Ligand modulation of the conformational dynamics of the A adenosine receptor revealed by single-molecule fluorescence.通过单分子荧光揭示 A 腺苷受体构象动力学的配体调节。
Sci Rep. 2021 Mar 15;11(1):5910. doi: 10.1038/s41598-021-84069-0.
3
Molecular Dynamics Simulations of the Allosteric Modulation of the Adenosine A2A Receptor by a Mini-G Protein.小分子 G 蛋白对腺苷 A2A 受体变构调节的分子动力学模拟。
Sci Rep. 2019 Apr 2;9(1):5495. doi: 10.1038/s41598-019-41980-x.
4
Dynamic Role of the G Protein in Stabilizing the Active State of the Adenosine A Receptor.G 蛋白在稳定腺苷 A 受体活性状态中的动态作用。
Structure. 2019 Apr 2;27(4):703-712.e3. doi: 10.1016/j.str.2018.12.007. Epub 2019 Jan 31.
5
Analysis of βAR-G and βAR-G complex formation by NMR spectroscopy.利用 NMR 光谱分析βAR-G 和 βAR-G 复合物的形成。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2020 Sep 15;117(37):23096-23105. doi: 10.1073/pnas.2009786117. Epub 2020 Aug 31.
6
Delineating the conformational landscape of the adenosine A receptor during G protein coupling.解析腺苷 A 受体在 G 蛋白偶联过程中的构象变化。
Cell. 2021 Apr 1;184(7):1884-1894.e14. doi: 10.1016/j.cell.2021.02.041. Epub 2021 Mar 19.
7
Activation of the A2A adenosine G-protein-coupled receptor by conformational selection.通过构象选择激活 A2A 腺苷 G 蛋白偶联受体。
Nature. 2016 May 12;533(7602):265-8. doi: 10.1038/nature17668. Epub 2016 May 4.
8
A novel Gαs-binding protein, Gas-2 like 2, facilitates the signaling of the A2A adenosine receptor.一种新型Gαs结合蛋白,Gas-2样蛋白2,促进A2A腺苷受体的信号传导。
Biochim Biophys Acta. 2013 Dec;1833(12):3145-3154. doi: 10.1016/j.bbamcr.2013.08.009. Epub 2013 Aug 27.
9
The allosteric enhancer PD81,723 increases chimaeric A1/A2A adenosine receptor coupling with Gs.变构增强剂PD81,723增强了嵌合A1/A2A腺苷受体与Gs的偶联。
Biochem J. 2006 May 15;396(1):139-46. doi: 10.1042/BJ20051422.
10
Dynamic behavior of the active and inactive states of the adenosine A(2A) receptor.腺苷 A(2A)受体的激活和失活状态的动态行为。
J Phys Chem B. 2014 Mar 27;118(12):3355-65. doi: 10.1021/jp411618h. Epub 2014 Mar 17.

引用本文的文献

1
Visualizing agonist-induced M2 receptor activation regulated by aromatic ring dynamics.可视化由芳环动力学调控的激动剂诱导的M2受体激活。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2025 Mar 11;122(10):e2418559122. doi: 10.1073/pnas.2418559122. Epub 2025 Mar 7.
2
Site-specific incorporation of F-nulcei at protein C-terminus to probe allosteric conformational transitions of metalloproteins.在蛋白质C末端进行F-核素的位点特异性掺入,以探测金属蛋白的别构构象转变。
Commun Biol. 2024 Dec 3;7(1):1613. doi: 10.1038/s42003-024-07331-x.

本文引用的文献

1
PaCS-Toolkit: Optimized Software Utilities for Parallel Cascade Selection Molecular Dynamics (PaCS-MD) Simulations and Subsequent Analyses.PaCS-Toolkit:用于并行级联选择分子动力学 (PaCS-MD) 模拟和后续分析的优化软件实用程序。
J Phys Chem B. 2024 Apr 18;128(15):3631-3642. doi: 10.1021/acs.jpcb.4c01271. Epub 2024 Apr 5.
2
Mapping the conformational landscape of the stimulatory heterotrimeric G protein.描绘刺激性异源三聚体 G 蛋白的构象景观。
Nat Struct Mol Biol. 2023 Apr;30(4):502-511. doi: 10.1038/s41594-023-00957-1. Epub 2023 Mar 30.
3
Dynamic spatiotemporal determinants modulate GPCR:G protein coupling selectivity and promiscuity.
动态时空决定因素调节 GPCR:G 蛋白偶联的选择性和混杂性。
Nat Commun. 2022 Dec 2;13(1):7428. doi: 10.1038/s41467-022-34055-5.
4
Nanobody GPS by PCS: An Efficient New NMR Analysis Method for G Protein Coupled Receptors and Other Large Proteins.纳米体 GPS 通过 PCS:一种用于 G 蛋白偶联受体和其他大型蛋白质的高效新 NMR 分析方法。
J Am Chem Soc. 2022 Nov 30;144(47):21728-21740. doi: 10.1021/jacs.2c09692. Epub 2022 Nov 17.
5
Probing Conformational Dynamics of Antibodies with Geometric Simulations.用几何模拟探测抗体的构象动态。
Methods Mol Biol. 2023;2552:125-139. doi: 10.1007/978-1-0716-2609-2_6.
6
Molecular basis for the selective G protein signaling of somatostatin receptors.生长抑素受体选择性G蛋白信号传导的分子基础。
Nat Chem Biol. 2023 Feb;19(2):133-140. doi: 10.1038/s41589-022-01130-3. Epub 2022 Sep 22.
7
Mechanistic basis of GPCR activation explored by ensemble refinement of crystallographic structures.通过晶体结构的总体精修探索 G 蛋白偶联受体激活的机制基础。
Protein Sci. 2022 Nov;31(11):e4456. doi: 10.1002/pro.4456.
8
GPCRs steer G and G selectivity via TM5-TM6 switches as revealed by structures of serotonin receptors.G 蛋白偶联受体通过 TM5-TM6 开关来调控 G 蛋白和 Gs 蛋白的选择性,这一现象已被血清素受体的结构所揭示。
Mol Cell. 2022 Jul 21;82(14):2681-2695.e6. doi: 10.1016/j.molcel.2022.05.031. Epub 2022 Jun 16.
9
Common coupling map advances GPCR-G protein selectivity.共偶联图谱推进 GPCR-G 蛋白选择性。
Elife. 2022 Mar 18;11:e74107. doi: 10.7554/eLife.74107.
10
Effector membrane translocation biosensors reveal G protein and βarrestin coupling profiles of 100 therapeutically relevant GPCRs.效应膜转位生物传感器揭示了 100 种治疗相关 GPCR 的 G 蛋白和β抑制蛋白偶联特征。
Elife. 2022 Mar 18;11:e74101. doi: 10.7554/eLife.74101.