分子动力学模拟方法研究拮抗剂的结合对B类GPCR促肾上腺皮质激素释放因子受体1(CRF1R)的构象影响

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人的促肾上腺皮质激素释放因子1受体(CRF1R)是一个B类的G蛋白偶联受体(GPCRs),它介导应激反应(response to stress)并且是治疗抑郁症等疾病的药物作用靶点。在 CRF1R晶体结构的基础上,我们研究两个不同的拮抗剂CP-376395和MTIP的结合机制以及拮抗剂结合诱导的CRF1R的动力学行为。通过分析发现了和两个拮抗剂都有相互作用的关键残基以及与各拮抗剂特异结合的残基。这两个拮抗剂与Asn283,Phe203,Met206,Leu280,Tyr316,Leu323,Leu287,Phe284,Val279,Leu319,Phe207,Gly210和Phe362都有相互作用,而CP-376395特异性的与Glu209和Phe160有相互作用,MTIP特异性的与Leu320,Leu213,Ile290,Phe162和Val313有相互作用。通过结合自由能的分析发现MTIP的自由能比CP-376395的低,这与实验数据一致。有拮抗剂结合的holo-CRF1R与apo-CRF1R的构象动力学行为有三方面的不同:(1) TM2中的Arg151和TM3中的Glu209之间的离子锁在apo-CRF1R中断裂,但在holo-CRF1Rs中形成(;2)TM3中的Phe203和TM6中的Tyr327在apo-CRF1R中互相接近,而在 holo-CRF1Rs中它们互相远离,造成 TM6的转移;(3) Tyr327/Leu323/Phe284三个残基构成“旋转异构开关”,这三个残基在holo-CRF1R与apo-CRF1R中有不同的旋转异构体构象。
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