リガンド結合を理解するためのGPCRモデリングとSDM実験の相乗的使用

多くの異なるGPCRサブタイプのサイト指向突然変異誘発（SDM）研究から利用可能な履歴リガンド結合データがかなりあります。この情報は、薬物発見を考慮してリガンド結合を理解するために、GPCR結晶構造の波の前に生成されました。GPCRの原子構造を決定するための協調的な努力は非常に成功しており、現在ではPDBデータベースに80を超えるGPCR結晶構造があり、その多くは受容体リガンドと関連するGタンパク質の存在下で得られています。これらの構造データは、結晶構造がまだ存在しないものを含む、すべてのGPCRの計算モデル構造の生成を可能にします。新しいリガンド、特に滞留時間が改善されたリガンドの設計におけるこれらのモデルのパワー、および歴史的なSDMリガンド結合データと相乗的に組み合わせることにより、受容体機能をよりよく理解することが大幅に強化される可能性があります。ここでは、歴史的なSDM結合データと受容体モデルを一緒に使用して、突然変異誘発研究の新しい重要な残基を特定できるプロトコルについて説明します。

There is a substantial amount of historical ligand binding data available from site-directed mutagenesis (SDM) studies of many different GPCR subtypes. This information was generated prior to the wave of GPCR crystal structure, in an effort to understand ligand binding with a view to drug discovery. Concerted efforts to determine the atomic structure of GPCRs have proven extremely successful and there are now more than 80 GPCR crystal structure in the PDB database, many of which have been obtained in the presence of receptor ligands and associated G proteins. These structural data enable the generation of computational model structures for all GPCRs, including those for which crystal structures do not yet exist. The power of these models in designing novel ligands, especially those with improved residence times, and for better understanding receptor function can be enhanced tremendously by combining them synergistically with historic SDM ligand binding data. Here, we describe a protocol by which historic SDM binding data and receptor models may be used together to identify novel key residues for mutagenesis studies.