Abstract
A molecular dynamics simulation of the β2-adrenergic receptor (β2AR) embedded in a hydrated lipid bilayer showed that the state with a broken ionic lock (salt bridge) between the arginine residue Arg131 and the glutamic acid residue Glu268 is stabilized in the presence of cholesterol molecules. This should be considered as a transient state to the active state of the receptor.
Similar content being viewed by others
References
S. G. F. Rasmussen, H. J. Choi, D. M. Rosenbaum, T. S. Kobilka, F. S. Thian, P. C. Edwards, M. Burghammer, V. R. Ratnala, R. Sanishvili, R. F. Fischetti, G. F. Schertler, W. I. Weis, B. K. Kobilka, Nature, 2007, 450, 383.
V. Cherezov, D. M. Rosenbaum, M. A. Hanson, S. G. Rasmussen, F. S. Thian, T. S. Kobilka, H. J. Choi, P. Kuhn, W. I. Weis, B. K. Kobilka, R. C. Stevens, Science, 2007, 318, 1258.
M. A. Hanson, V. Cherezov, M. T. Griffith, C. B. Roth, V. P. Jaakola, E. Y. Chien, J. Velasquez, P. Kuhn, R. C. Stevens, Structure, 2008, 16, 897.
M. P. Bokoch, Y. Zou, S. G. Rasmussen, C. W. Liu, R. Nygaard, D. M. Rosenbaum, J. J. Fung, H. J. Choi, F. S. Thian, T. S. Kobilka, J. D. Puglisi, W. I. Weis, L. Pardo, R. S. Prosser, L. Mueller, B. K. Kobilka, Nature, 2010, 463, 108.
D. Wacker, G. Fenalti, M. A. Brown, V. Katritch, R. Abagyan, V. Cherezov, R. C. Stevens, J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 11443.
S. G. Rasmussen, H. J. Choi, J. J. Fung, E. Pardon, P. Casarosa, P. S. Chae, B. T. Devree, D. M. Rosenbaum, F. S. Thian, T. S. Kobilka, A. Schnapp, I. Konetzki, R. K. Sunahara, S. H. Gellman, A. Pautsch, J. Steyaert, W. I. Weis, B. K. Kobilka, Nature, 2011, 469, 175.
D. M. Rosenbaum, C. Zhang, J. A. Lyons, R. Holl, D. Aragao, D. H. Arlow, S. G. F. Rasmussen, H. J. Choi, B. T. Devree, R. K. Sunahara, P. S. Chae, S. H. Gellman, R. O. Dror, D. E. Shaw, W. I. Weis, M. Caffrey, P. Gmeiner, B. K. Kobilka, Nature, 2011, 469, 236.
S. G. Rasmussen, B. T. DeVree, Y. Zou, A. C. Kruse, K. Y. Chung, T. S. Kobilka, F. S. Thian, P. S. Chae, E. Pardon, D. Calinski, J. M. Mathiesen, S. T. Shah, J. A. Lyons, M. Caffrey, S. H. Gellman, J. Steyaert, G. Skiniotis, W. I. Weis, R. K. Sunahara, B. K. Kobilka, Nature, 2011, 477, 549.
Y. Zou, W. I. Weis, B. K. Kobilka, Plos One, 2012, 7, e46039.
R. O. Dror, D. H. Arlow, D. W. Borhani, M. O. Jensen, S. Piana, D. E. Shaw, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2009, 106, 4689.
R. O. Dror, D. H. Arlow, P. Maragakis, T. J. Mildorf, A. C. Pan, H. Xua, D. W. Borhani, D. E. Shaw, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2011, 108, 18684.
J. A. Ballesteros, A. D. Jensen, G. Liapakis, S. G. F. Rasmussen, L. Shi, U. Gether, J. A. Javitch, J. Biol. Chem., 2001, 276, 29171.
X. Cang, Y. Du, Y. Mao, Y. Wang, H. Yang, H. Jiang, J. Phys. Chem. B, 2013, 117, 1085.
H. M. Berman, K. Henrick, H. Nakamura, Nat. Struct. Biol., 2003, 10, 98.
S. Jo, J. B. Lim, J. B. Klauda, W. Im, Biophys. J., 2009, 97, 50.
H. J. C. Berendsen, D. van der Spoel, R. van Drunen, Comp. Phys. Comm., 1995, 91, 43.
K. Vanommeslaeghe, E. Hatcher, C. Acharya, S. Kundu, S. Zhong, J. Shim, E. Darian, O. Guvench, P. Lopes, I. Vorobyov, A. D. MacKerell, Jr., J. Comp. Chem., 2010, 31, 671.
B. A. Hall, J. P. Armitage, M. S. P. Sansom, PLoS Comp. Biol., 2012, 8, e1002685.
L. Adamian, H. Naveed, J. Liang, Biochim. Biophys. Acta, 2011, 1808, 1092.
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Additional information
Published in Russian in Izvestiya Akademii Nauk. Seriya Khimicheskaya, No. 12, pp. 2567–2573, December, 2013.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Alekseev, E.S., Bogdan, T.V. Stabilizing effect of cholesterol on the state of β2-adrenergic receptor with a broken ionic lock: a molecular dynamics study. Russ Chem Bull 62, 2567–2573 (2013). https://doi.org/10.1007/s11172-013-0374-9
Received:
Revised:
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/s11172-013-0374-9