A 19F-qNMR-Guided Mathematical Model for G Protein-Coupled Receptor Signaling
Giraldo, Jesús (Parc Taulí Hospital Universitari. Institut d'Investigació i Innovació Parc Taulí (I3PT))
Madsen, Jesper Jonasson (University of South Florida)
Wang, Xudong (University of South Florida)
Wang, Lei (University of Pittsburgh)
Zhang, Cheng (University of Pittsburgh)
Ye, Libin (University of South Florida)
Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Neurociències

Data:	2024
Resum:	G protein-coupled receptors (GPCRs) exhibit a wide range of pharmacological efficacies, yet the molecular mechanisms responsible for the differential efficacies in response to various ligands remain poorly understood. This lack of understanding has hindered the development of a solid foundation for establishing a mathematical model for signaling efficacy. However, recent progress has been made in delineating and quantifying receptor conformational states and associating function with these conformations. This progress has allowed us to construct a mathematical model for GPCR signaling efficacy that goes beyond the traditional ON/OFF binary switch model. In this study, we present a quantitative conformation-based mathematical model for GPCR signaling efficacy using the adenosine A receptor (AR) as a model system, under the guide of F quantitative nuclear magnetic resonance experiments. This model encompasses two signaling states, a fully activated state and a partially activated state, defined as being able to regulate the cognate Ga nucleotide exchange with respective G protein recognition capacity. By quantifying the population distribution of each state, we can now in turn examine GPCR signaling efficacy. This advance provides a foundation for assessing GPCR signaling efficacy using a conformation-based mathematical model in response to ligand binding.
Ajuts:	Agencia Estatal de Investigación PID2020-119136RB-I00
Drets:	Aquest material està protegit per drets d'autor i/o drets afins. Podeu utilitzar aquest material en funció del que permet la legislació de drets d'autor i drets afins d'aplicació al vostre cas. Per a d'altres usos heu d'obtenir permís del(s) titular(s) de drets.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió acceptada per publicar
Matèria:	Membrane Protein ; Conformational Ensemble ; Signaling Efficacy ; Mathematical Modeling ; NMR
Publicat a:	Molecular Pharmacology, Vol. 105, Núm. 1 (December 2024) , p. 54-62, ISSN 1521-0111

DOI: 10.1124/molpharm.123.000754
PMID: 37907352

Postprint 27 p, 1.4 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències de la salut i biociències > Institut d’Investigació i Innovació Parc Taulí (I3PT)
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències de la salut i biociències > Institut de Neurociències (INc)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats