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Università degli Studi di Milano Facoltà di Farmacia

Date post: 27-Jan-2016
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Università degli Studi di Milano Facoltà di Farmacia. Modelling the folding of transmembrane proteins using a novel fragmental approach: the human ghrelin receptor and the glutamate transporter EAAT1. Alessandro Pedretti & Giulio Vistoli. The fragmental approach 1. Aminoacid sequence - PowerPoint PPT Presentation
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Università degli Studi di Milano Facoltà di Farmacia Modelling the folding of transmembrane proteins using a novel fragmental approach: the human ghrelin receptor and the glutamate transporter EAAT1 Alessandro Pedretti & Giulio Vistoli
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Page 1: Università degli Studi di Milano Facoltà di Farmacia

Università degli Studi di MilanoFacoltà di Farmacia

Modelling the folding of transmembrane proteins using a novel fragmental

approach: the human ghrelin receptor and the glutamate transporter EAAT1

Alessandro Pedretti & Giulio Vistoli

Page 2: Università degli Studi di Milano Facoltà di Farmacia

The fragmental approach1

Aminoacid sequenceof the transmembrane protein

Aminoacid sequenceof the transmembrane protein

Folding prediction of each fragment

Folding prediction of each fragment

Assembling using a global template

Assembling using a global template

Fragmentation in structural domains

Fragmentation in structural domains

Page 3: Università degli Studi di Milano Facoltà di Farmacia

Global template

Page 4: Università degli Studi di Milano Facoltà di Farmacia

The fragmental approach2

Side chains buildingSide chains building

Rough modelRough model

Final modelFinal model

MM/MD refinementMM/MD refinement

Molecular dockingMolecular docking

Ligand-protein complexesLigand-protein complexes

LignadsLignads

Model validation

Page 5: Università degli Studi di Milano Facoltà di Farmacia

HGHS-R1a ligand binding sites

TM6

TM3

Arg 283

Glu 124

N

NH

O

NH

OH

O

NH3

+

Pro 192 Pro 200

Ala 204 Val 2

05

Phe 119 Arg 199

Glu 124

Ser 123

Asn 188Thr 190 Tyr 106

Arg 107

Tyr 106Arg 107Trp 193

N

NH

O

NH

OH

O

NH3

+

Pro 192 Pro 200

Ala 204 Val 2

05

Phe 119 Arg 199

Glu 124

Ser 123

Asn 188Thr 190 Tyr 106

Arg 107

Tyr 106Arg 107Trp 193

N

NH

O

NH

OH

O

NH3

+

Arg 283 Phe 222Phe 226

Phe 220Tyr 284Phe 286

Ser 207Gln 299

Val 182Ile 219Ile 300

N

NH

O

NH

OH

O

NH3

+

Arg 283 Phe 222Phe 226

Phe 220Tyr 284Phe 286

Ser 207Gln 299

Val 182Ile 219Ile 300

Spiroindane derivativeEC50 = 0.6 nM

Polar

Apolar

Page 6: Università degli Studi di Milano Facoltà di Farmacia

QSAR analysis

pEC50 = 6.06 (0.35) – 0.070 (0.01) x Scorepol n = 35; r2 = 0.57; q2 = 0.51 s = 0.29; F = 44.30

7

7.5

8

8.5

9

9.5

10

-50 -40 -30 -20

Scorepol (Kcal/mol)

pEC

50

pEC50 = 5.96 (0.29) – 0.068 (0.0087) Scorepol – 0.014 (0.0033) Scoreapol n = 35; r2 = 0.72; q2 = 0.67; s = 0.24; F = 42.06

7.2

7.7

8.2

8.7

9.2

7.2 7.7 8.2 8.7 9.2pEC50 calculated

pEC

50 e

xper

imen

tal

Page 7: Università degli Studi di Milano Facoltà di Farmacia

Conclusions

The fragmental approach allows to obtain good models avoiding the construction of bovine rhodopsin clones.

The computational results are confirmed by the good correlation between the experimental data and the docking scores.

The method was successfully applied to the non-GPCR protein EAAT1, obtaining results confirmed by the experimental data.


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