Receptor canabinoide tipo 1 | Bioinformática estrutural

VISÃO GERAL

Identidade molecular, contexto de sinalização e estado estrutural

Em Homo sapiens, o receptor canabinoide tipo 1 (CB1R) é codificado pelo gene codificador de proteína CNR1, localizado na região cromossômica 6q15. O registro proteico humano revisado UniProtKB P21554 descreve uma proteína integral de membrana com 472 aminoácidos, pertencente à classe A dos receptores acoplados à proteína G. Sua topologia característica compreende sete segmentos transmembrana.

A anandamida (N-araquidonoiletanolamida) e o 2-araquidonoilglicerol (2-AG) estão entre seus ligantes endógenos mais bem caracterizados. O CB1R se acopla predominantemente a proteínas G da família Gi/o. Uma consequência importante é a inibição da adenilil ciclase, reduzindo a conversão de ATP em AMP cíclico (cAMP). Essa não é a única rota de sinalização do receptor: o CB1R também pode modular canais iônicos, vias de proteínas quinases e respostas dependentes de beta-arrestina, de acordo com o ligante, o tipo celular e o contexto fisiológico.

Papel biológico

O CB1R modula a liberação de neurotransmissores e participa da sinalização de membrana em contextos fisiológicos centrais e periféricos. Os efeitos dependem do tecido, do estado celular, do ligante e do desenho experimental.

Contexto comparativo

Ortólogos de CNR1 permitem testar explicitamente a conservação de sequência, estrutura e função após a especiação. A ortologia sustenta uma hipótese comparativa; não garante função idêntica.

Estado estrutural

Estruturas determinadas experimentalmente registram conformações selecionadas do receptor. Comparar estados inativos, ativos, ligados a ligantes e acoplados a proteínas G apoia a interpretação mecanística.

MAPA DE EVIDÊNCIAS E RESPOSTAS

Onde encontrar as evidências necessárias para responder ao roteiro de leitura

Use estas rotas para comparar registros e estados estruturais antes de formular uma resposta. Identidade do receptor, contexto do ligante, construto experimental, estado de sinalização e incerteza devem permanecer conectados.

01

Identidade, gene, sequência e receptores relacionados

Confirme o organismo, o gene CNR1, o registro proteico revisado, a sequência, a topologia, os ortólogos e a relação com o CNR2.

Registro proteico Classificação de GPCRs Contexto evolutivo
02

Estrutura e características funcionais

Compare registros PDB experimentais, construtos do receptor, arquitetura transmembrana, ligantes, estados conformacionais e parceiros de sinalização associados.

Classe estrutural Comparação estrutural
03

Ligantes, sinalização e estado molecular

Relacione o contexto ortostérico ou alostérico do ligante à ativação do receptor, ao acoplamento Gi, às condições de membrana e aos limites da interpretação baseada em docking.

Contexto de sinalização Estados do receptor Dinâmica molecular Docking do THC
04

Evidência, predição e incerteza

Diferencie coordenadas observadas e anotações curatoriais de inferência comparativa, poses de docking, simulação e hipóteses translacionais.

Proveniência estrutural Limites da simulação Limites analíticos Limite interpretativo

REGISTRO PROTEICO CURADO

UniProtKB P21554: receptor canabinoide humano tipo 1

O registro vinculado abaixo é um recurso científico externo e versionado, mantido pelo UniProt. Deve ser lido como um registro proteico, e não apenas como uma sequência de aminoácidos. As anotações do banco podem mudar; por isso, a identidade do registro e o contexto de acesso devem ser preservados quando uma afirmação for reutilizada.

Identificadores mínimos e contexto das evidências do CB1R humano
Entidade	Valor curado	Contexto da evidência
Gene	`CNR1` · NCBI Gene 1268 · 6q15	Anotação gênica humana e localização genômica
Proteína	UniProtKB P21554 · 472 amino acids	Registro proteico humano revisado
Classe do receptor	GPCR de classe A · sete segmentos transmembrana	Topologia curada e classificação farmacológica
Ligantes endógenos	Anandamida e 2-AG	Principais ligantes endógenos; a lista não é exaustiva

Curado com base em NCBI Gene 1268, IUPHAR/BPS Guide to Pharmacology e UniProtKB P21554. Fontes consultadas em 12 de julho de 2026.

REGISTRO CURADO EXTERNO

UniProtKB P21554 · CNR1_HUMAN

Abra a entrada revisada atual em sua fonte para consultar sequência, topologia, anotações funcionais, referências cruzadas, status da evidência ou histórico do registro.

Abrir registro UniProt Abrir FASTA

O recurso externo é aberto em uma aba dedicada para que o UniProt opere em seu contexto de navegação suportado. Confirme o acesso e a versão do registro antes de reutilizar uma anotação.

CLASSIFICAÇÃO DO RECEPTOR

CB1 e CB2 na classe de GPCRs semelhantes à rodopsina

Os receptores canabinoides tipo 1 (CB1) e tipo 2 (CB2), codificados respectivamente por CNR1 e CNR2, pertencem à classe A da superfamília de receptores acoplados à proteína G. A classe A também é conhecida como família de receptores semelhantes à rodopsina e fornece o contexto estrutural e evolutivo mais amplo para interpretar os receptores canabinoides.

Receptores acoplados à proteína G

Classe A / receptores semelhantes à rodopsina

Receptores canabinoides

CB1 · CNR1

CB2 · CNR2

Subdivisão filogenética histórica

Uma análise filogenética de 2002 propôs subdividir o grupo semelhante à rodopsina em 19 subfamílias. Ela é útil como classificação histórica derivada de um método e de uma amostra taxonômica específicos; não deve ser tratada como uma taxonomia universal ou definitiva de GPCRs.

Escopo desta página sobre CB1R

A atribuição à classe A apoia a comparação no nível do receptor, mas não estabelece, por si só, fisiologia específica do CB1, conservação funcional entre espécies, ortologia ou a história evolutiva da sinalização canabinoide.

REGISTRO CURADO DE VIA

Reactome: receptores canabinoides podem ligar canabinoides

O Reactome situa o evento de ligação do receptor canabinoide humano em Transdução de sinais → Sinalização por GPCR → Ligação de ligantes a GPCRs → Classe A/1 (receptores semelhantes à rodopsina). O evento agrega receptores canabinoides e, portanto, oferece contexto de via e classificação, e não evidência exclusiva do CB1.

Identificador estável: R-HSA-419426
Espécie: Homo sapiens
Uso da evidência: Contexto curado de via e ligação receptor–ligante
Consultado em: 12 de julho de 2026

Fonte: Reactome R-HSA-419426. Compare a nomenclatura do receptor com a IUPHAR/BPS cannabinoid receptor family.

EVOLUÇÃO

Do receptor ancestral dos cordados aos CB1 e CB2 dos vertebrados

A história evolutiva dos receptores canabinoides canônicos é reconstruída com maior clareza no interior de Chordata. Estudos comparativos identificaram um único receptor do tipo CB1/CB2 no urocordado Ciona intestinalis and the cephalochordate Branchiostoma floridae. Esses receptores são interpretados como descendentes de um receptor presente antes da origem das duas linhagens de receptores canabinoides dos vertebrados.

Abrir a análise evolutiva comparativa completa ↗

Abrir a análise evolutiva comparativa Ancestralidade em cordados · duplicação · ortologia · limites das evidências

Chordata

Urochordata receptor ancestral do tipo CB1/CB2
Cephalochordata receptor ancestral do tipo CB1/CB2
Vertebrata duplicação e diversificação do gene do receptor
- CNR1 linhagem do receptor CB1
- CNR2 linhagem do receptor CB2

Uma duplicação na linhagem dos vertebrados é a principal explicação para o surgimento das famílias distintas de receptores CB1 e CB2. Após essa duplicação, a especiação gerou ortólogos de CNR1 nas linhagens de vertebrados. Esses ortólogos constituem a base apropriada para testar a conservação e a diversificação da sequência, estrutura, expressão, sinalização e fisiologia do CB1.

O receptor ancestral dos cordados não deve ser chamado de CB1 ou CB2 sem qualificação: ele precede a duplicação que separou essas linhagens de receptores dos vertebrados. Da mesma forma, a presença de um ortólogo não garante expressão, farmacologia ou função fisiológica idênticas em todas as espécies.

ROTEIRO DE LEITURA

Separe ancestralidade, duplicação e conservação funcional

A similaridade apoia a comparação, mas as relações evolutivas exigem evidências de árvore gênica e de árvore de espécies. A conservação funcional requer uma camada adicional de evidência fisiológica experimental ou comparativa.

Base comparativa: Elphick, 2012 e a identificação de um ortólogo de receptor do tipo CB1/CB2 em Branchiostoma floridae. Essas fontes sustentam uma origem cordada para os receptores do tipo CB1/CB2 e a diversificação posterior nos vertebrados; não estabelecem função idêntica do receptor em todos os cordados.

ESTRUTURAS

Quais estruturas do CB1R são mais úteis para comparação?

Estas estruturas experimentais e modelos de coordenadas funcionam como âncoras editoriais da página. Em conjunto, apresentam uma referência cristalográfica inativa, estados ativos do receptor, um complexo com análogo de endocanabinoide e um complexo com modulador alostérico para comparação estrutural controlada.

Preparando o visualizador 3D local…

REGISTRO SELECIONADO

6KPG · Estrutura crio-EM do complexo CB1–proteína G

Método: Microscopia eletrônica
Resolução: 3.00 Å
Fonte das coordenadas: PDB local · 6KPG.pdb
Ligante: AM11542
Papel comparativo: Referência de acoplamento ativo entre receptor e proteína G
Nota curatorial: Este complexo experimental engenheirado registra um estado ativo de sinalização e não deve ser tratado como a única conformação fisiológica do receptor.

Estrutura interativa 6KPG selecionada.

JavaScript é necessário para alternar registros

Abra as estruturas diretamente no RCSB PDB: 5TGZ, 5XRA, 5XR8, 5U09, 9B54, 6KPG, 8GHV, or 6KQI.

As coordenadas estruturais são obtidas nos registros PDB citados e renderizadas localmente com 3Dmol.js. Use o visualizador oficial RCSB PDB Mol* viewer. Metadados consultados em 12 de julho de 2026. Estruturas experimentais são instantâneos produzidos sob construtos e condições específicas; compare método, resolução, mutações, ligantes e relatórios de validação antes de formular conclusões mecanísticas.

Estruturas selecionadas de CB1R pelo IUPHAR/BPS e seus papéis comparativos
PDB	Ligante	Papel comparativo
5TGZ	AM6538	Estado inativo ligado a antagonista
5XRA	AM11542	Estado ativo ligado a agonista
5XR8	AM841	Estado ativo ligado a agonista
5U09	Taranabant	Referência inativa de alta resolução
9B54	VIP36	Agonismo enviesado em complexo CB1–Gi

COMPARAÇÕES ORIENTADAS

Compare estruturas por meio de perguntas científicas explícitas

Selecione os registros PDB citados no painel 3D acima e inspecione-os sequencialmente. Mantenha explícitas as diferenças de método, resolução, ligante, construto e validação ao alternar entre estruturas.

01 · ESTADOS INATIVOS

5TGZ × 5U09

Como AM6538 e taranabant ocupam o bolsão ortostérico e estabilizam conformações inativas observadas experimentalmente?

As diferenças podem refletir o ligante, mutações, parceiros de fusão, desenho do construto e condições cristalográficas.

02 · EFEITOS DOS AGONISTAS

5XRA × 5XR8

Quais contatos e rearranjos do bolsão são compartilhados ou específicos dos ligantes AM11542 e AM841?

Diferenças estruturais, isoladamente, não estabelecem diferenças de eficácia, potência ou resposta fisiológica.

03 · COMPLEXOS DE SINALIZAÇÃO

6KPG × 8GHV × 9B54

Como diferem, nesses instantâneos, a ativação do receptor, o acoplamento Gi, o contexto do ligante e o complexo com agonista enviesado?

O agonismo enviesado depende do ensaio, da via, do contexto celular, do ligante de referência e da análise quantitativa da transdução.

04 · SÍTIOS DE LIGAÇÃO

6KQI × orthosteric structures

Onde está o sítio alostérico em relação aos ligantes ortostéricos e quais conexões conformacionais são plausíveis?

Proximidade espacial ou diferença conformacional, por si só, não estabelece eficácia alostérica fisiológica.

DINÂMICA MOLECULAR

Como a dinâmica molecular amplia a leitura de uma estrutura estática do CB1R?

Dinâmica molecular (DM) é um método de simulação computacional usado para estudar o movimento e as interações de átomos e moléculas ao longo do tempo.

FUNDAMENTO TEÓRICO

Das forças à trajetória resolvida no tempo

A DM integra numericamente as equações clássicas de movimento de Newton para um sistema de N partículas. Para o átomo i, a força é obtida pelo gradiente negativo da função de energia potencial do sistema:

m_i d²r_i dt² = F_i = −∇_{r_i} U(r₁, …, r_N)

m_i: Massa do átomo i.
r_i: Posição do átomo i.
U: Energia potencial definida pelo campo de força selecionado.
F_i: Força resultante que atua sobre o átomo i.

Animação molecular ilustrativa de um complexo receptor no vídeo editorial local (trecho de 00:20). Os metadados governados da trajetória abaixo são mantidos como registro de evidência separado.

Defina o sistema CB1R

Registre o construto, o ligante, resíduos ausentes ou mutados, lipídios de membrana, solvente, íons, estados de protonação e coordenadas iniciais antes de interpretar o movimento molecular.

Propague e amostre

Minimize e equilibre o sistema antes da produção. O integrador, o passo de tempo, o ensemble, a temperatura, a pressão, o campo de força e as réplicas independentes devem permanecer explícitos.

Interprete o ensemble

Compare conformações, flutuações, contatos com ligantes, redes de água e rearranjos de hélices transmembrana entre réplicas e com estados experimentais do receptor.

Metadados disponíveis do conjunto local de trajetórias do CB1R
Campo	Valor governado	Status da evidência
Estrutura candidata de origem	5U09 · CB1R humano · estado inativo · 2,6 Å	Identidade, método e resolução: fatos de arquivo; estado inativo: interpretação curada; derivação da trajetória: não confirmada
Ligante ligado	7DY · taranabant · agonista inverso	Presença observada; papel farmacológico anotado externamente; não é THC
Ambiente simulado	Membrana POPC · água TIP3P · sódio · cloreto	Observado no PDB e no PSF locais
Tamanho do sistema	69.095 átomos	PSF local
Família do campo de força	Família CHARMM36 com topologia específica do ligante	Fontes da topologia inferidas das observações do PSF; parâmetros de produção indisponíveis
Protocolo	Software, duração, passo de tempo, ensemble, condições e réplicas indisponíveis	Não documentado localmente

LIMITE DA EVIDÊNCIA

O que esta trajetória pode e não pode estabelecer

Os arquivos PDB, PSF e XTC locais formam um conjunto de dinâmica molecular do CB1R compatível com uma simulação preparada a partir do sistema 5U09 inativo e ligado ao taranabant; sua linhagem exata de derivação permanece não confirmada. Os arquivos não representam THC e ainda não sustentam afirmações sobre duração da execução, convergência, afinidade de ligação, eficácia, viés de sinalização ou relevância fisiológica.

Abrir registro parcial de metadados governados. Contexto estrutural: RCSB PDB 5U09 e GPCRdb 5U09. Contexto metodológico e do repositório: Documentação de dados do GPCRmd.

DOCKING

Como avaliar poses de ligação entre THC e CB1R?

O docking propõe poses de ligação testáveis em uma estrutura de receptor selecionada; não demonstra, por si só, ligação ou eficácia. A dinâmica molecular pode então testar se uma pose modelada relaxa, persiste ou se desloca nas condições de simulação escolhidas.

O THC é o ligante de origem vegetal usado nesta discussão. Os resultados de docking devem ser comparados com complexos de CB1R determinados experimentalmente e avaliados em conjunto com evidências de afinidade, ensaios funcionais e simulação. A semelhança com outro agonista não prova que o THC adote a mesma pose ou produza a mesma resposta.

Bolsão conservado

Quais contatos observados experimentalmente delimitam a pose proposta?

Compatibilidade da pose

A forma do ligante se ajusta ao estado selecionado do receptor sem pressupostos não sustentados sobre eficácia?

Acompanhamento dinâmico

Quais contatos, moléculas de água e rearranjos do bolsão permanecem reproduzíveis em simulações independentes?

CONCLUSÃO

Uma página de receptor com percurso de aprendizagem claro

Escopo

O CB1R é usado aqui como estudo de caso do lado receptor para biologia de vertebrados, sinalização e estados estruturais ligados a ligantes.

Interpretação

A página mantém estrutura, evolução e função conectadas para que o leitor compare estados sem perder o contexto biológico.

Próximo passo

Retorne a Cannabis sativa para consultar o enquadramento da espécie ou use a seção de docking para avaliar hipóteses sobre a ligação THC–CB1R.

Neste percurso de conhecimento, o CB1R representa um receptor de vertebrados que pode ser modulado por ligantes endógenos e canabinoides de origem vegetal. As páginas de espécie, enzima, fitoquímica e receptor formam um quadro de evidências entre reinos, não uma única via biológica contínua nem evidência de coevolução direta entre Plantae e Animalia.

PRÓXIMO · LABORATÓRIO REPRODUTÍVEL

Continuar para o Laboratório Estrutural do CB1R

O futuro Laboratório conectará estados do receptor, ligantes, regiões funcionais e fluxos PyMOL autorais a imagens reproduzíveis, métodos documentados e código-fonte versionado no GitHub.

Módulo planejado Abrir laboratório computacional

Consulte a especificação metodológica enquanto os cálculos reproduzíveis de THC são preparados.

TRANSFERÊNCIA

Transferência curatorial para análise posterior

Modo

Observatório híbrido e painel para biologia de receptores de vertebrados e análise estrutural.

O que é transferido

Estados de receptores curados, contexto de ligantes, referências a estruturas experimentais e notas translacionais centradas no CB1R como alvo terapêutico em investigação.

Critérios de aceitação

Manter o receptor como entidade organizadora, preservar a rastreabilidade das fontes, diferenciar estrutura experimental de interpretação e manter o THC como contexto canônico de ligante fitocanabinoide deste módulo.