Pharmacological hallmarks of allostery at the M4 muscarinic receptor elucidated through structure and dynamics
Notice bibliographique
Résumé
Allosteric modulation of G protein-coupled receptors (GPCRs) is a major paradigm in drug discovery. Despite decades of research, a molecular-level understanding of the general principles that govern the myriad pharmacological effects exerted by GPCR allosteric modulators remains limited. The M 4 muscarinic acetylcholine receptor (M 4 mAChR) is a validated and clinically relevant allosteric drug target for several major psychiatric and cognitive disorders. In this study, we rigorously quantified the affinity, efficacy, and magnitude of modulation of two different positive allosteric modulators, LY2033298 (LY298) and VU0467154 (VU154), combined with the endogenous agonist acetylcholine (ACh) or the high-affinity agonist iperoxo (Ipx), at the human M 4 mAChR. By determining the cryo-electron microscopy structures of the M 4 mAChR, bound to a cognate G i1 protein and in complex with ACh, Ipx, LY298-Ipx, and VU154-Ipx, and applying molecular dynamics simulations, we determine key molecular mechanisms underlying allosteric pharmacology. In addition to delineating the contribution of spatially distinct binding sites on observed pharmacology, our findings also revealed a vital role for orthosteric and allosteric ligand–receptor–transducer complex stability, mediated by conformational dynamics between these sites, in the ultimate determination of affinity, efficacy, cooperativity, probe dependence, and species variability. There results provide a holistic framework for further GPCR mechanistic studies and can aid in the discovery and design of future allosteric drugs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».