G-protein–spregnuti receptori (GPCR) predstavljaju najveću obitelj membranskih proteina uključenih u staničnu signalizaciju te su meta za više od jedne trećine odobrenih lijekova. Većina lijekova veže se na konzervirano ortosteričko mjesto, što često dovodi do ograničene selektivnosti prema podtipovima te nuspojava ovisnih o dozi. Alosterička modulacija nudi alternativu ciljanjem strukturno različitih, manje konzerviranih mjesta, omogućujući precizniju regulaciju aktivnosti receptora. Međutim, identifikacija takvih mjesta otežana je zbog njihove dinamične i promjenjive prirode.Cilj ovog projekta je razviti i validirati računalni okvir za sustavnu identifikaciju alosteričkih veznih mjesta GPCR proteina. Pristup kombinira simulacije molekulske dinamike (MD) receptora u membrani s analizom temeljenom na teoriji informacija. Korelirana gibanja aminokiselinskih ostataka kvantificirat će se pomoću teorije uzajamne informacije (MI) i algoritma razapinjućeg stabla maksimalne informacije (MIST) kako bi se opisale komunikacijske mreže koje povezuju udaljene dijelove receptora s ortosteričkim i G-protein veznim mjestima. Dinamički povezani ostaci mapirat će se na strukture receptora radi identifikacije potencijalnih alosteričkih mjesta, koja će se zatim procijeniti s obzirom na pogodnost za vezanje liganada metodom mapiranja vrućih točaka.Metodologija će se optimizirati i validirati na GPCR-ima klase A s poznatim alosteričkim modulatorima, a zatim proširiti na klase B, C i F radi procjene opće primjenjivosti. Konačno, će se primijeniti na obitelj adenozinskih receptora kako bi se predvidjela nova alosterička mjesta i ligandi.Rezultat projekta bit će robustan, prenosiv i javno dostupan računalni protokol za detekciju alosteričkih mjesta u GPCR-ima, koji će podržati eksperimentalna istraživanja i ubrzati razvoj selektivnijih i sigurnijih lijekova.