Information

Dimetyltryptamin-bindningsställe på Sigma 1-typ opioidreceptor?

Dimetyltryptamin-bindningsställe på Sigma 1-typ opioidreceptor?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Jag ställde denna fråga Dimetyltryptamin och Sigma 1-typ opioidreceptorinteraktion men det verkar som att jag inte uttryckte mig bra. Jag letade efter platsen på Sigma 1 typ opioidreceptor där dimetyltryptamin binder snarare än platsen för Sigma 1 typ opioidreceptor.


Det finns inget definitivt svar på denna fråga eftersom 3D-strukturen för receptorn inte har fastställts. I det här pappret;

Laurini et al. (2012) Another Brick in the Wall. Validering av σ1-receptorns 3D-modell genom datorstödd design, syntes och aktivitet av nya σ1-ligander. Molecular Pharmaceutics 9:3107-3126

författarna rapporterar analysen av deras molekylära modell av receptorn. De designar 33 nya ligander för det förmodade bindningsstället med bindningsaffiniteter över fem storleksordningar och fortsätter sedan med att visa att de experimentellt bestämda affiniteterna stämmer mycket bra överens med deras in silico studier. Tidningen ger massor av information om den föreslagna bindningsplatsen. Papperet beskriver också användningen av in silico alaninskanningsmutagenes för att bedöma den relativa betydelsen av rester som föreslås för att bilda bindningsstället: dessa är D126, I128, T151, V152, E172, Y173 och L182. Av dessa verkar D126 och Y173 vara kritiska.

Jag måste betona att detta arbete inte direkt undersöker bindningen av dimetyltryptamin, och de ligander som används är inte baserade på en indolringstruktur. Den molekylära modellen som författarna använde publicerades först i en tidigare artikel.

Laurini et al. (2011) Homologimodell och dockningsbaserad virtuell screening för ligander av sigma(1) Receptor ACS Medicinal Chemistry Letters 2:834-839

Jag försökte ta reda på om det papperet tittar på dimetyltryptamin men tyvärr verkar det finnas en trasig länk vid källan. Här är sammanfattningen av den artikeln:

Denna studie presenterar för första gången 3D-modellen av sigma(1)-receptorproteinet som erhållits från homologimodelleringstekniker, visar tillämpbarheten av denna struktur på dockningsbaserad virtuell screening, definierar en beräkningsstrategi för att optimera resultaten baserat på en kombination av 3D farmakoforbaserad dockning och MM/PBSA-fri energi för bindningspoäng, och ger bevis för att dessa i silicomodeller och recept är kraftfulla verktyg som virtuell screening av nya sigma(1)-ligander kan baseras på. I synnerhet är valideringen av tillämpligheten av dockningsbaserad virtuell screening på homologimodeller av yttersta vikt, eftersom ingen kristallstruktur hittills är tillgänglig för sigma(1)-receptorn, och denna saknade information fortfarande utgör ett stort hinder för en rationell liganddesign för detta viktiga proteinmål.


Gener som liknar eller liknar Sigma-1-receptorn

Membranprotein som hos människor kodas av DERL1-genen. Ligger i membranet av det endoplasmatiska retikulumet och är involverad i retrotranslokation av specifika felveckade proteiner och i ER-stress. Wikipedia

Protein som hos människor kodas av ARTS-1-genen. Aktiv i det endoplasmatiska retikulum, som är involverat i proteinbearbetning och transport. Wikipedia

Kalciumbindande protein involverat i kalciumsignalering. Kodas av CALB2-genen. Wikipedia

Enzym som hos människor kodas av ATP2A1-genen. Denna gen kodar för en av SERCA Ca2+-ATPaserna, som är intracellulära pumpar som finns i muskelcellernas sarkoplasmatiska eller endoplasmatiska nät. Wikipedia

Protein som kodas av RSAD2-genen. Multifunktionellt protein i virala processer som är en interferonstimulerad gen. Wikipedia

Chaperoneprotein som hos människor kodas av LRPAP1-genen. Inblandad i handel med vissa medlemmar av LDL-receptorfamiljen inklusive LRP1 och LRP2. Wikipedia

Protein som hos människor kodas av SERP1-genen. Wikipedia

Enzym som hos människor kodas av ATP2A3-genen. Denna gen kodar för en av SERCA Ca2+-ATPaserna, som är intracellulära pumpar som finns i cellers sarkoplasmatiska eller endoplasmatiska retikel. Wikipedia

Protein som hos människor kodas av ERLEC1-genen. Wikipedia

Protein som hos människor kodas av ERGIC3-genen. Det har rapporterats vara reglerat av mikro-RNA och kan vara viktigt vid cancer. Wikipedia

Protein som hos människor kodas av HRC-genen. Luminalt sarkoplasmatiskt retikulumprotein på 165 kD identifierat genom dess förmåga att binda lågdensitetslipoprotein med hög affinitet Wikipedia

Protein som hos människor kodas av HERPUD1-genen. Ackumuleringen av oveckade proteiner i det endoplasmatiska retikulumet (ER) utlöser ER-stressresponsen. Wikipedia

Kalciumselektiv jonkanal som hos människor kodas av ORAI1-genen. Viktig roll i aktiveringen av T-lymfocyter. Wikipedia

Protein som hos människor kodas av GPSM1-genen. G-proteiner sprider intracellulära signaler initierade av G-proteinkopplade receptorer. Wikipedia

Protein som är nödvändigt för antiviral medfödd immunitet. Belägen i det yttre membranet av mitokondrierna, peroxisomerna och endoplasmatiskt retikulum. Wikipedia

Protein som hos människor kodas av REEP5-genen. Protein som kodas för hos människor av REEP5-genen. Wikipedia

Human gen associerad med frisättning av kalciumjoner från det sarkoplasmatiska retikulum som utlöser muskelkontraktion genom kalciuminducerad kalciumfrisättning. Multiproteinfamilj, som härrör från olika bearbetning av TRDN-genen på kromosom 6. Wikipedia

Protein som hos människor kodas av CKAP4-genen. Rikligt transmembranprotein av typ II som huvudsakligen finns i det endoplasmatiska retikulumet (ER) hos eukaryota celler och som kodas i högre ryggradsdjur av genen CKAP4. Wikipedia

Protein som hos människor kodas av FOLR1-genen. Medlem av folatreceptorfamiljen. Wikipedia

Protein som hos människor kodas av SORT1-genen på kromosom 1. Typ I-membranglykoprotein i det vakuolära proteinet sorterar 10 proteinfamiljen av sorteringsreceptorer. Wikipedia

Protein som hos människor kodas av ASGR1-genen. Denna gen kodar för en subenhet av asialoglykoproteinreceptorn. Wikipedia

Protein som hos människor kodas av UNC5C-genen. Denna genprodukt tillhör UNC-5-familjen av netrinreceptorer. Wikipedia

Protein som hos människor kodas av WFS1-genen. Finns primärt i det endoplasmatiska retikulumet och uttrycks överallt med högsta nivåer i hjärnan, bukspottkörteln, hjärtat och insulinom beta-cellinjer. Wikipedia

Protein som hos människor kodas av LMAN1-genen. Typ I integralt membranprotein lokaliserat i den mellanliggande regionen (ERGIC) mellan det endoplasmatiska retikulumet och Golgi, förmodligen återanvänt mellan de två avdelningarna. Wikipedia

Endoplasmatiskt retikulumenzym som katalyserar det hastighetsbegränsande steget i bildningen av enkelomättade fettsyror (MUFA), specifikt oleat och palmitoleat från stearoyl-CoA och palmitoyl-CoA. Oleat och palmitoleat är huvudkomponenter i membranfosfolipider, kolesterolestrar och alkyl-diacylglycerol. Wikipedia

Enzym som hos människor kodas av VCP-genen. ATPas-enzym som finns i alla eukaryoter och arkebakterier. Wikipedia


Abstrakt

Nuvarande hostdämpande mediciner har begränsad effekt och innehåller ofta det opiatliknande medlet dextrometorfan (DEX). Mekanismen genom vilken DEX hämmar hosta är dåligt definierad. DEX uppvisar affinitet vid både NMDA- och sigma-receptorer, vilket tyder på att hostdämpande aktivitet kan involvera central eller perifer aktivitet vid någon av dessa receptorer. Denna studie undersökte och jämförde den hostdämpande aktiviteten hos DEX och olika förmodade sigma-receptoragonister i marsvins-citronsyrahostamodellen.

Intraperitoneal (ip) administrering av DEX (30 mg kg −1 ) och sigma-1-agonisterna SKF-10 047 (1–5 mg kg −1 ), Pre-084 (5 mg kg −1 ) och karbetapentan (1–5 ). mg kg −1 ) hämmade citronsyrainducerad hosta hos marsvin. Intraperitoneal administrering av en sigma-1-antagonist, BD 1047 (1–5 mg kg -1), vände hämningen av hosta framkallad av SKF-10 047. Dessutom hämmade två strukturellt olika sigma-agonister SKF-10 047 (1 mg ml −1 ) och Pre-084 (1 mg ml −1 ) hosta när de administrerades med aerosol.

Aerosoliserad BD 1047 (1 mg ml -1, 30 min) förhindrade hostdämpande verkan av SKF-10,047 (5 mg kg -1) eller DEX (30 mg kg -1) som gavs av i.p. administration och likaså i.p. administrering av BD 1047 (5 mg kg -1) förhindrade hostdämpande verkan av SKF-10 047 som gavs av aerosol (1 mg ml -1).

Dessa resultat stöder därför argumentet att hostdämpande effekter av DEX kan förmedlas via sigma-receptorer, eftersom både systemisk administrering och aerosoladministrering av sigma-1-receptoragonister hämmar citronsyra-inducerad hosta hos marsvin. Även om betydande systemisk exponering är möjlig vid administrering av aerosol, tyder de mycket låga doser som administreras (uppskattade <0,3 mg kg −1 ) på att det kan finnas en perifer komponent till den hostdämpande effekten.

British Journal of Pharmacology (2004) 141233-240. doi:10.1038/sj.bjp.0705605

Förkortningar:


Introduktion

Trots deras närvaro i den mänskliga farmakopén i årtusenden, har vi ännu inte löst de biokemiska mekanismerna genom vilka hallucinogener (psykedelika) så dramatiskt förändrar uppfattning och medvetande. Det är den enda klassen av föreningar som effektivt och specifikt gör det. För den delen förstår vi inte helt själva perceptionens biokemi eller hur vi lever ett så levande och komplext inre liv i frånvaro av yttre stimulans. Vi förstår inte de grundläggande biokemiska mekanismerna för några av våra vanligaste upplevelser, såsom de många mänskliga aspekterna av kreativitet, fantasi eller drömtillstånd. Detta gäller även för extraordinära medvetandetillstånd som “visions” eller spontana hallucinationer eller fenomen som nära-döden-upplevelser (NDE). Och det är oroande att vi inte tillräckligt har vänt den vetenskapliga metoden på dessa senare ämnen trots den djupgående roll de har spelat i utvecklingen av vår vetenskap, filosofi, psykologi och kultur.

Erfarenheterna från administrering av hallucinogener jämförs ofta med drömtillstånd. Men upplevelsen av administrerade hallucinogena substanser är mycket mer intensiv, robust och överväldigande än subtiliteten i enbart drömmar. Som jämförelse är de naturliga biokemiska processerna för våra relaterade “hallucinatory”-upplevelser uppenbarligen mycket mer reglerade, och uppträder som en orkestrerad och inneboende funktion av den “normal” hjärnan. Icke desto mindre är det tänkbart att uppnå en förklaring av dessa relaterade naturliga mänskliga fenomen kan ligga i att lösa de biokemiska mekanismerna som är involverade i hallucinogeners mer dramatiska farmakologi, med insikt om att komplexiteten och intensiteten i upplevelsen av �ministered” i huvudsak är en överdos i förhållande till motsvarande naturliga regulatoriska kontroller. Med tanke på deras status som “psychedelics” (sinne-manifesterande substanser), kan ökad studie av hallucinogener, särskilt med avancerad hjärnavbildning och molekylärbiologiska tillvägagångssätt, ge en bättre förståelse för den "vanliga" biokemin som skapar sinnet.

Kanske vetenskapen bakom upptäckten av endogena opioider erbjuder oss en konsekvens. Vi kom att bättre förstå den vanliga mänskliga upplevelsen av smärta genom att undersöka farmakologin hos administrerade opiater och den efterföljande upptäckten av endogena opioidligander, receptorer och vägar som är övervägande ansvariga för och reglerar upplevelsen och uppfattningen av smärta. Så kan också vara fallet för att förstå perception och medvetande. Med upptäckten av det endogena hallucinogenet N, N-dimetyltryptamin (DMT, 1, figur 1), kanske, som med de endogena opioiderna, har vi en liknande möjlighet att förstå perception och medvetande. Ny forskning har stimulerat ett förnyat intresse för ytterligare studier av denna förening som en neuroregulatorisk substans och därmed ett potentiellt neurofarmakologiskt mål. Genom att ta resultat från dessa och mer klassiska studier av DMT-biokemi och farmakologi tillsammans, undersöker denna rapport några av tidigare och nuvarande data på området och föreslår flera nya riktningar och experiment för att fastställa rollen av endogen DMT.

Figur 1. Struktur av N,N-dimetyltryptamin (DMT, 1).


Metoder

Beredning av renad råttlever och hjärnmitokondrier

Råtthjärnas mitokondrier isolerades genom differentiell centrifugering och renades på en Percoll-gradient enligt Sims (1990). Wistar-hanråttor som vägde cirka 250 till 300 g halshuggades. Hjärnor avlägsnades, skars i skivor och tvättades i en buffert innehållande (mM): sackaros 320, 2-amino-2-hydroximetyl-propan-1,3-diol (Tris) 10 och etylendiamintetraättiksyra (EDTA) 1, pH 7,4 vid 4& #x000b0C. Hjärnorna homogeniserades sedan i 10 ml per g vävnad av samma buffert och centrifugerades 3 min vid 1330×g (Sorvall® RC 28 S). Supernatanterna (S1) hölls på is och pelletsen suspenderades i 5 ml per g av vävnad av samma buffert och centrifugerad vid 1330×g i 3 min. Pelletsen kasserades, supernatanterna S2 sammanslagna till S1 och centrifugeras vid 21�×g i 10 min. De resulterande supernatanterna (S3) hölls på is. De sista pellets suspenderades i 15% (v v𢄡) percoll (10 ml g 𢄡 vävnad ursprungligen homogeniserad) och skiktades på en diskontinuerlig densitetsgradient av 3ȅȅ ml vardera. x00025 percoll. Rören centrifugerades vid 30�×g i 5 min. De renade mitokondriella ringarna återvanns vid gränsytan mellan de 23 fraktionerna med hjälp av en Pasteurpipett och sköljdes i isoleringsbufferten. Mikrosomala fraktioner erhölls genom centrifugering av supernatanterna S3 vid 100�×g i 60 min. Proteininnehåll bestämdes med metoden enligt Lowry et al. (1951).

Renade råttlevermitokondrier erhölls som tidigare beskrivits (Morin et al., 1998). I korthet skars levern ut snabbt och placerades i ett medium innehållande (mM): sackaros 250, Tris 50 och etylenglykol-bis(b-aminoetyleter) tetraättiksyra (EGTA) 5, pH 7,8 vid 4'000b0C. Vävnadsprover (28 g) maldes och homogeniserades (10 g vävnad i 60 ml medium) på is med en Teflon Potter-homogenisator. Homogenaten centrifugerades vid 600'x000 d7g i 10 min (Sorvall® RC 28 S) och supernatanterna centrifugerades i 10 min vid 3300×g för att få mitokondriella pellets. De erhållna pelletsen tvättades med medium från vilket EGTA uteslöts och centrifugerades under 10  min vid 3300×g. De sista pelletsen suspenderades i 36 ml Tris-sackarosbuffert (utan EGTA) och mitokondrier renades på en diskontinuerlig sackarosgradient enligt Morin et al. (1998).

Supernatanten (från 10 min vid 3300×g) centrifugerades vid 15�×g i 10 min och sedan vid 170�×g under 1 h (Sorvall® A841-rotor) för att erhålla en pellet motsvarande den "mikrosomala fraktionen".

Alla djurförsök som används i denna studie är i strikt överensstämmelse med Europeiska gemenskapens rådsdirektiv av den 24 november 1986 (86-609/EEG) och dekret av den 20 oktober 1987 (87-848/EEG).

Beredning av synaptosomala membran

Wistar-hanråttor dödades genom halshuggning, deras hjärnor avlägsnades och dissekerades snabbt. Hjärnbarken homogeniserades i 20 volymer iskall sackarosbuffert (Tris-HCl 50 m M, sackaros 0,32  M, pHϗ,4 vid 4ଌ) med användning av en Teflon Potter-homogenisator. Homogenatet centrifugerades vid 1000'x000d7g i 10 min och pelleten kasserades. Supernatanten centrifugerades vid 50 000×g i 20 min och supernatanten kasserades. Denna procedur upprepades ytterligare två gånger. Den slutliga pelleten återsuspenderades i 50 m M Tris-HCl-buffert (pHϘ vid 37ଌ).

Bindningsanalyser

Bindning av [ 3 H](+)-pentazocin till råtthjärna och levermitokondrier mättes enligt följande: Mitokondrier (1 mg ml 𢄡) inkuberades med H(&5  mg ml #x0002b)-pentazocin i 400 μl av 50 m M Tris-HCl-buffert (pHϘ) i 90 min vid 37ଌ. Bindningen stoppades genom tillsats av iskall bindningsbuffert, och bundna och fria ligander separerades genom snabb filtrering genom Whatman GF/B glasfiberfilter (fördränkta i 0,1% polyetylenimin). Varje filter tvättades två gånger med ytterligare 5 ml iskall Tris-buffert (50 m M ) och räknades i en vätskescintillationsräknare Packard 1600 TR med en effektivitet på 45%. Icke-specifik bindning definierades med användning av 1 μ M haloperidol i levern och 10 μ M (±)-pentazocin i hjärnan. För mättnadsexperiment var koncentrationsintervallet för [ 3 H](+)-pentazocin 0,2 –� n M . För inhiberingsexperiment inkuberades 2 –𠂓 n M[ 3 H](+)-pentazocin i frånvaro eller i närvaro av ökande koncentrationer (15) av det konkurrerande läkemedlet.

Enzymanalyser

Alla enzymatiska aktiviteter bestämdes med spektrofotometriska metoder med användning av en Hitachi® UV-3000 spektrofotometer och visades vara linjär i vävnads- och proteinkoncentrationsintervallet som användes. Bestämningen av monoaminoxidas (EC 1.4.3.4) aktivitet utfördes enligt metoden enligt Bembenek et al. (1990) använder kynuramin som substrat och övervakar bildandet av 4-hydroxikinolin vid 316 nm. Cytokrom c oxidas (EC 1.9.3.1)-aktivitet analyserades vid 37ଌ enligt metoden enligt Rustin et al. (1994) genom att övervaka oxidationen av ferrocytokrom c (beredd av typ III hästhjärta cytokrom c (Sigma) vid 550 nm och NADPH cytokrom c reduktas (EC 1.6.2.5) analyserades vid rumstemperatur såsom beskrivits av Graham (1993).

Immuncytokemi

Kryosektioner från lever hos vuxna råttor fixerades i 100% metanol i 10 min. Sektioner inkuberades i 48 h vid 4ଌ med två primära antikroppar:σ1 receptor kanin polyklonal antikropp (utspädd 1 :�) (Alonso et al., 2000) och en monoklonal musantikropp mot det mitokondriella marknadsproteinet Ab-1 (klon 113-1) (från Lab Vision Corporation, www.labvision.com, Kat.nr.: MS-627-pl). Ab-1-antikroppen användes i en 1 :� spädning. Sektioner sköljdes i PBS tre gånger och inkuberades i 2  timmar med två sekundära antikroppar, FITC-get anti-kanin IgG (Zymed, 1 :�) och rhodamine Red-X-conjugated Affinipure Ig-anti Jackson Labs, 1 :�). Antikroppar späddes i PBS innehållande 0,1% gelatin, 0,1% Triton X-100 och 1% normalt getserum. Objektglasen monterades sedan med Prolong Antifade Kit (Molecular Probes Inc.) och observerades under Olympus Fluoview laserskanningsmikroskop.

Läkemedel

[ 3 H](+)-pentazocin erhölls från New England Nuclear (Paris, Frankrike). Andra läkemedel och kemikalier erhölls från Sigma (St Quentin Fallavier, Frankrike) eller Merck (Nogent-sur-Marne, Frankrike) och var av högsta tillgängliga renhet.

Dataanalys

Jämvikt, nämligen Kd (dissociationskonstant) och Bmax (maximal täthet av bindningsställen) och hämning (IC50) bindningsparametrar beräknades med hjälp av en icke-linjär regressionsmetod med användning av en kommersiellt tillgänglig programvara (Micropharm, INSERM 1990 Urien, 1995) genom att modellera data till en eller två komponentmodeller enligt Hill-ekvationer som beskrivits tidigare (Morin et al., 1998).

Ett Hill-koefficient (nH)-värde lika med ett motsvarar en kompetitiv interaktion och indikerar således närvaron av en klass av bindningsställen. I detta fall, hämningskonstanter (Ki) beräknades från IC50 värden enligt metoden enligt Cheng & Prusoff (1973). Alla data presenteras som medelvärdet av tre eller flera individuella experiment.


Neurotypiskt?

Dr Arnold Ruohos labb vid University of Wisconsin har just publicerat en artikel i Vetenskap kopplar det endogena hallucinogenet N,N-dimetyltryptamin (DMT) med den "föräldralösa" (ingen känd endogen ligand) sigma-1-receptorn.

Sigma-1-receptorn var tidigare känd för att vara en regulator av spänningsstyrda natrium-, kalium- och kalciumjonkanaler, som finns i hela däggdjursnervsystemet och periferin. Även om denna receptor var kopplad till många bindningspartners (inklusive kokain, haloperidol och fenpropimorf), var dess endogena ligand inte känd. DMT förekommer naturligt i lung- och hjärnvävnad och hade hittats i mänsklig urin, blod och cerebrospinalvätska. I vissa kulturer extraheras DMT från växter och används som ett ceremoniellt hallucinogen, som i det sydamerikanska sakramentsteet, ayahuasca. Eftersom det kemiskt liknar de kända liganderna för sigma-1-receptorn (de innehåller alla en N,N-dimetylerad amin) och förekommer endogent, beslutade Dr Ruohos grupp att undersöka bindningen av DMT med sigma-1-receptorer.

För att testa DMTs affinitet för sigma-1-receptorn, mätte forskarna dess förmåga att konkurrenskraftigt binda receptorn när den utmanades med andra sigma-1-ligander (kokain och fenpropimorf). Råttleverhomogenat innehållande sigma-1-receptor fick binda DMT eller en liknande amin (tryptamin, N-metyltryptamin) innan de exponerades för radioaktivt märkta kokain- eller fenpropimorfderivat. Genom att mäta mängden radioaktiv ligand bunden till receptorerna efter detta experiment kunde forskarna urskilja hur väl deras förbehandling med DMT och andra aminer hade fyllt receptorernas bindningsställen. DMT visade sig vara den bästa hämmaren av kokain- och fenpropimorfbindning i råttleverhomogenaten, vilket indikerar att det binder starkt till sigma-1-receptorer och inte tillåter bindning av de radiomärkta läkemedlen i denna analys.

Efter att ha bevisat att DMT och sigma-1-receptorn kan binda ihop, behövde Dr Ruohos grupp visa att DMT-bindning kan påverka sigma-1-receptorns funktion som jonkanalregulator. För att testa detta utförde de elektrofysologiska studier i odlade mänskliga embryonala njurceller (HEK293) som artificiellt uttrycker en hjärtspänningsstyrd natriumkanal (hNav1.5), såväl som COS-7-celler som uttrycker samma kanal, och hjärtmuskelceller från mus ( som innehåller denna typ av jonkanal naturligt). Cellodlingsexperimenten visade att behandling med DMT i samtliga fall minskar aktiviteten hos dessa jonkanaler, även om graden av hämning varierade mellan celltyperna (kanske för att de olika celltyperna innehåller olika nivåer av sigma-1-receptorer). Hjärtmyocytexperimentet från mus var särskilt viktigt, eftersom det visade att normal musvävnad svarar på DMT-behandling på ett mätbart sätt, vilket tyder på att ytterligare experiment på möss, inklusive genetiskt modifierade djur, var möjliga.

Dr. Ruoho och hans kollegor skaffade en sigma-1-receptor knockout-mus för sin nästa serie experiment. De upprepade hjärtmyocyttestet med användning av vävnad från deras knockoutdjur och visade att medan DMT minskar natriumkanalströmmen med cirka 29 % i normala celler, minskade knockoutcellernas natriumström bara med cirka 7 %. Detta ger ytterligare bevis för att sigma-1-receptorn spelar en avgörande roll i DMT:s effekt på jonkanalreglering.

Efter att ha slutfört denna serie av in vitro experiment beslutade forskarna att testa effekterna av DMT in vivo. Hos möss inducerar behandling med DMT och andra sigma-1-receptorligander hypermobilitet, särskilt om djuren först ges en monoaminoxidashämmare (MAO-hämmare hämmar det naturligt förekommande enzymet som bryter ner DMT och andra monoaminer i kroppen). Dr. Ruoho och hans team testade beteendeeffekterna av MAOI + DMT i vildtyps- och sigma-1-receptornockoutmöss och fann att endast vildtypsdjur uppvisade karakteristisk hypermobilitet efter behandling. De använde metamfetamin som en positiv kontroll, vilket visade att ett läkemedel som fungerar genom ett icke-sigma-1-receptorsystem fortfarande kunde inducera överrörlighet i knockouterna.

I sina slutsatser konstaterar forskarna att "Dessa studier tyder alltså på att detta naturliga hallucinogen skulle kunna utöva sin verkan genom att binda till sigma-1-receptorer, som finns rikligt med i hjärnan. Denna upptäckt kan även sträcka sig till N,N-dimetylerade neurotransmittorer som t.ex. det psykoaktiva serotoninderivatet N,N-dimetylserotonin (bufotenin), som har hittats i förhöjda koncentrationer i urinen hos schizofrena patienter. Fyndet att DMT- och sigma-1-receptorer fungerar som ett ligand-receptorpar ger ett efterlängtat samband som kommer att göra det möjligt för forskare att klargöra de biologiska funktionerna hos båda dessa molekyler."

Denna studie tyder på att våra kroppar använder låga nivåer av en hallucinogen förening för att reglera normala fysiologiska processer. Jag tycker att detta är särskilt intressant, eftersom DMT är klassificerat som ett schema I-läkemedel i USA. Detta innebär att regeringen har beslutat att en naturligt förekommande hjärnkemikalie ska ha "ingen för närvarande accepterad medicinsk användning" med "brist på accepterad säkerhet för användning av läkemedlet under medicinsk övervakning." Denna klassificering antyder att vi alla är kriminella för att vi har denna drog i våra hjärnor. Om ytterligare studier tyder på att DMT kan ha terapeutiskt löfte för neurologiska eller psykiatriska sjukdomar, skulle man hoppas att DEA (och liknande organ runt om i världen DMT är ett läkemedel av klass A i Storbritannien och på liknande sätt förbjudet i många andra länder) skulle omvärdera dess status som kontrollerat ämne. Med tanke på hur det har gått med acceptansen av medicinsk marijuana kan jag dock inte säga att jag känner mig alltför hoppfull.

Ytterligare diskussion om detta dokument kan hittas på Royal Society of Chemistry och på Psychedelic Research.

D. Fontanilla, M. Johannessen, A. R. Hajipour, N. V. Cozzi, M. B. Jackson, A. E. Ruoho (2009). Hallucinogen N,N-dimetyltryptamin (DMT) är en endogen Sigma-1-receptorregulator Science, 323 (5916), 934-937 DOI: 10.1126/science.1166127


Referenser

Ehrlich, P. Kemoterapins teori och praktik. Folia Serologica 7, 697–714 (1911)

Peterson, R. T. Kemisk biologi och reduktionismens gränser. Nature Chem. Biol. 4, 635–638 (2008)

Nobeli, I., Favia, A. D. & Thornton, J. M. Proteinpromiskuitet och dess implikationer för bioteknik. Nature Biotechnol. 27, 157–167 (2009)

Marona-Lewicka, D. & Nichols, D. E. Ytterligare bevis på att de fördröjda temporala dopaminerga effekterna av LSD förmedlas av en mekanism som skiljer sig från den första temporala verkningsfasen. Pharmacol. Biochem. Behav. 87, 453–461 (2007)

Marona-Lewicka, D. & Nichols, D. E. WAY 100635 producerar diskriminerande stimulanseffekter hos råttor förmedlade av dopamin D4-receptoraktivering. Behav. Pharmacol. 20, 114–118 (2009)

Roth, B. L., Sheffler, D. J. & Kroeze, W. K. Magiska hagelgevär kontra magiska kulor: selektivt icke-selektiva droger för humörstörningar och schizofreni. Nature Rev. Drug Discov. 3, 353–359 (2004)

Rix, U. et al. Kemiska proteomiska profiler för BCR-ABL-hämmarna imatinib, nilotinib och dasatinib avslöjar nya kinas- och nonkinas-mål. Blod 110, 4055–4063 (2007)

Hopkins, A.L. Nätverksfarmakologi. Nature Biotechnol. 25, 1110–1111 (2007)

Roth, B. L. Läkemedel och hjärtklaffsjukdom. N. Engl. J. Med. 356, 6–9 (2007)

Bajorath, J. Beräkningsanalys av ligandförhållanden inom målfamiljer. Curr. Opin. Chem. Biol. 12, 352–358 (2008)

Oprea, T. I., Tropsha, A., Faulon, J.L. & Rintoul, M. D. Systems kemisk biologi. Nature Chem. Biol. 3, 447–450 (2007)

Newman, D. J. Naturliga produkter som leder till potentiella droger: en gammal process eller det nya hoppet om läkemedelsupptäckt? J. Med. Chem. 51, 2589–2599 (2008)

Siegel, M. G. & Vieth, M. Droger i andra droger: en ny titt på droger som fragment. Drug Discov. I dag 12, 71–79 (2007)

Miller, J.R. et al. En klass av selektiva antibakteriella medel som härrör från en farmakofor av proteinkinashämmare. Proc. Natl Acad. Sci. USA 106, 1737–1742 (2009)

Walsh, C. T. & Fischbach, M. A. Återanvändning av bibliotek av eukaryota proteinkinashämmare för upptäckt av antibiotika. Proc. Natl Acad. Sci. USA 106, 1689–1690 (2009)

Young, D.W. et al. Integrering av höginnehållsscreening och ligand-målförutsägelse för att identifiera verkningsmekanism. Nature Chem. Biol. 4, 59–68 (2008)

Wagner, B.K. et al. Storskalig kemisk dissektion av mitokondriell funktion. Nature Biotechnol. 26, 343–351 (2008)

Krejsa, C.M. et al. Förutsäga ADME-egenskaper och biverkningar: BioPrint-metoden. Curr. Opin. Drug Discov. Dev. 6, 470–480 (2003)

Campillos, M., Kuhn, M., Gavin, A. C., Jensen, L. J. & Bork, P. Identifiering av läkemedelsmål med biverkningslikhet. Vetenskap 321, 263–266 (2008)

Paolini, G. V., Shapland, R. H. B., van Hoorn, W. P., Mason, J. S. & Hopkins, A. L. Global kartläggning av farmakologiskt utrymme. Nature Biotechnol. 24, 805–815 (2006)

Keiser, M.J. et al. Att relatera proteinfarmakologi med ligandkemi. Nature Biotechnol. 25, 197–206 (2007)

Altschul, S. F., Gish, W., Miller, W., Myers, E. W. & Lipman, D. J. Grundläggande sökverktyg för lokal anpassning. J. Mol. Biol. 215, 403–410 (1990)

Hert, J., Keiser, M. J., Irwin, J. J., Oprea, T. I. & Shoichet, B. K. Kvantifiera sambanden mellan narkotikaklasser. J. Chem. Inf. Modell. 48, 755–765 (2008)

Nigsch, F., Bender, A., Jenkins, J. L. & Mitchell, J. B. Ligand-målförutsägelse med Winnow och naiva Bayesianska algoritmer och implikationerna av övergripande prestandastatistik. J. Chem. Inf. Modell. 48, 2313–2325 (2008)

Schuffenhauer, A. et al. En ontologi för farmaceutiska ligander och dess tillämpning för silicoscreening och biblioteksdesign. J. Chem. Inf. Comput. Sci. 42, 947–955 (2002)

Olah, M. et al. i Kemisk biologi: från små molekyler till systembiologi och läkemedelsdesign (red. Schreiber, S. L., Kapoor, T. M. & Wess, G.) 760–786 (Wiley-VCH, 2007)

Lomasney, J.W. et al. Molekylär kloning och uttryck av cDNA för den α1A-adrenerga receptorn. Genen för vilken finns på mänsklig kromosom 5. J. Biol. Chem. 266, 6365–6369 (1991)

Fontanilla, D. et al. Hallucinogenet N,N-dimetyltryptamin (DMT) är en endogen sigma-1-receptorregulator. Vetenskap 323, 934–937 (2009)

Su, T. P., Hayashi, T. & Vaupel, D. B. När den endogena hallucinogena spåraminen N,N-dimetyltryptamin möter sigma-1-receptorn. Sci. Signal. 2, pe12 (2009)

Roth, B. L., Lopez, E., Patel, S. & Kroeze, W. K. Mångfalden av serotoninreceptorer: onödigt olika molekyler eller en förlägenhet för rikedomar? Hjärnforskare 6, 252–262 (2000)

Smith, R. L., Canton, H., Barrett, R. J. & Sanders-Bush, E. Agonistegenskaper hos N,N-dimetyltryptamin vid serotonin 5-HT2A- och 5-HT2C-receptorer. Pharmacol. Biochem. Behav. 61, 323–330 (1998)

Kohen, R. et al. Kloning, karakterisering och kromosomal lokalisering av en human 5-HT6 serotoninreceptor. J. Neurochem. 66, 47–56 (1996)

Pierce, P. A. & Peroutka, S. J. Hallucinogena läkemedelsinteraktioner med neurotransmittorreceptorbindningsställen i mänsklig cortex. Psykofarmakologi (Berl.) 97, 118–122 (1989)

Abbas, A.I. et al. PSD-95 är avgörande för hallucinogen och atypiska antipsykotiska läkemedelseffekter vid serotoninreceptorer. J. Neurosci. 29, 7124–7136 (2009)

Kurland, A. A., Mc, C. K. & Michaux, W. W. Klinisk prövning av haloanison (R-2028) med inlagda psykiatriska patienter. J. Nya droger 2, 352–360 (1962)

Gankina, E.M. et al. Effekt av vissa antihistaminpreparat på bindning av 3H-mepyramin och 3H-cimetidin till histaminreceptorer i råtthjärna. Pharm. Chem. J 26, 373–376 (1992)

Gankina, E.M. et al. Effekten av antihistaminpreparat på bindningen av märkt mepyramin, ketanserin och kinuklidinylbenzilat i råtthjärnan [på ryska med engelska abstrakt]. Eksp. Klin. Farmakol. 56, 22–24 (1993)

Heykants, J. et al. Om farmakokinetiken för domperidon hos djur och människor. IV. Farmakokinetiken för intravenöst domperidon och dess biotillgänglighet hos människa efter intramuskulär, oral och rektal administrering. Eur. J. Drug Metab. Farmakokinet. 6, 61–70 (1981)

FDA. Talk Paper: FDA varnar för kvinnor som använder icke godkänd drog, domperidon, för att öka mjölkproduktionen &lt http://www.fda.gov/Drugs/DrugSafety/InformationbyDrugClass/ucm173886.htm&gt (7 juni 2004)

Stork, D. et al. State dependent dissociation of HERG channel inhibitors. Br. J. Pharmacol. 151, 1368–1376 (2007)

Michelson, D. et al. Interruption of selective serotonin reuptake inhibitor treatment. Double-blind, placebo-controlled trial. Br. J. Psykiatri 176, 363–368 (2000)

Berger, M., Gray, J. A. & Roth, B. L. The extended pharmacology of serotonin. Annu. Rev. Med. 60, 355–366 (2009)

Waldinger, M. D., Hengeveld, M. W., Zwinderman, A. H. & Olivier, B. Effect of SSRI antidepressants on ejaculation: a double-blind, randomized, placebo-controlled study with fluoxetine, fluvoxamine, paroxetine, and sertraline. J. Clin. Psychopharmacol. 18, 274–281 (1998)

Peters, J. U., Schnider, P., Mattei, P. & Kansy, M. Pharmacological promiscuity: dependence on compound properties and target specificity in a set of recent Roche compounds. ChemMedChem 4, 680–686 (2009)

Scott, L. J. & Perry, C. M. Delavirdine: a review of its use in HIV infection. Läkemedel 60, 1411–1444 (2000)

Dijkstra, D. et al. Human inflammatory dendritic epidermal cells express a functional histamine H4 receptor. J. Invest. Dermatol. 128, 1696–1703 (2008)

Mehvar, R., Jamali, F., Watson, M. W. & Skelton, D. Pharmacokinetics of tetrabenazine and its major metabolite in man and rat. Bioavailability and dose dependency studies. Drug Metab. Dispos. 15, 250–255 (1987)

Masanori, I., Tetsuya, T., Tomihiro, I., Taku, N. & Shigeyuki, T. β1-adrenergic selectivity of the new cardiotonic agent denopamine in its stimulating effects on adenylate cyclase. Biochem. Pharmacol. 36, 1947–1954 (1987)

Jensen, N. H. et al. N-desalkylquetiapine, a potent norepinephrine reuptake inhibitor and partial 5-HT1A agonist, as a putative mediator of quetiapine’s antidepressant activity. Neuropsykofarmakologi 33, 2303–2312 (2008)

Irwin, J. J. & Shoichet, B. K. ZINC–a free database of commercially available compounds for virtual screening. J. Chem. Inf. Modell. 45, 177–182 (2005)

James, C., Weininger, D. & Delany, J. Daylight Theory Manual (Daylight Chemical Information Systems Inc., 1992–, 2005)

Shannon, P. et al. Cytoscape: a software environment for integrated models of biomolecular interaction networks. Genome Res. 13, 2498–2504 (2003)

Roth, B. L. et al. Salvinorin A: a potent naturally occurring nonnitrogenous κ opioid selective agonist. Proc. Natl Acad. Sci. USA 99, 11934–11939 (2002)


Katzung, B. G. Grundläggande och klinisk farmakologi 10th edn (LANGE McGraw Hill Medical, 2007)

Matthes, H. W. et al. Loss of morphine-induced analgesia, reward effect and withdrawal symptoms in mice lacking the μ-opioid-receptor gene. Natur 383, 819–823 (1996)

Lord, J. A., Waterfield, A. A., Hughes, J. & Kosterlitz, H. W. Endogenous opioid peptides: multiple agonists and receptors. Natur 267, 495–499 (1977)

Raffa, R. B., Martinez, R. P. & Connelly, C. D. G-protein antisense oligodeoxyribonucleotides and μ-opioid supraspinal antinociception. Eur. J. Pharmacol. 258, R5–R7 (1994)

Shukla, A. K., Xiao, K. & Lefkowitz, R. J. Emerging paradigms of β-arrestin-dependent seven transmembrane receptor signaling. Trender Biochem. Sci. 36, 457–469 (2011)

Molinari, P. et al. Morphine-like opiates selectively antagonize receptor-arrestin interactions. J. Biol. Chem. 285, 12522–12535 (2010)

Rosenbaum, D. M. et al. GPCR engineering yields high-resolution structural insights into β2-adrenergic receptor function. Vetenskap 318, 1266–1273 (2007)

Ballesteros, J. A. & Weinstein, H. Integrated Methods for the Construction of Three Dimensional Models and Computational Probing of Structure Function Relations in G Protein-Coupled Receptors Vol. 25 366–428 (Academic, 1995)

Chen, C. et al. Determination of the amino acid residue involved in [ 3 H]β-funaltrexamine covalent binding in the cloned rat μ-opioid receptor. J. Biol. Chem. 271, 21422–21429 (1996)

Huang, P. et al. Functional role of a conserved motif in TM6 of the rat μ opioid receptor: constitutively active and inactive receptors result from substitutions of Thr6.34(279) with Lys and Asp. Biokemi 40, 13501–13509 (2001)

Haga, K. et al. Structure of the human M2 muscarinic acetylcholine receptor bound to an antagonist. Natur 482, 547–551 (2012)

Kruse, A. C. et al. Structure and dynamics of the M3 muscarinic acetylcholine receptor. Natur 482, 552–556 (2012)

Disse, B. et al. Ba 679 BR, a novel long-acting anticholinergic bronchodilator. Life Sci. 52, 537–544 (1993)

Cassel, J. A., Daubert, J. D. & DeHaven, R. N. [ 3 H]Alvimopan binding to the μ opioid receptor: comparative binding kinetics of opioid antagonists. Eur. J. Pharmacol. 520, 29–36 (2005)

Kurowski, M., Rosenbaum, J. S., Perry, D. C. & Sadee, W. [ 3 H]-etorphine and [ 3 H]-diprenorphine receptor binding in vitro och in vivo: differential effect of Na + and guanylyl imidodiphosphate. Brain Res. 249, 345–352 (1982)

Sporer, K. A. Acute heroin overdose. Ann. Internera. Med. 130, 584–590 (1999)

Alford, B. T., Burkhart, R. L. & Johnson, W. P. Etorphine and diprenorphine as immobilizing and reversing agents in captive and free-ranging mammals. J. Am. Veterinär. Med. Assoc. 164, 702–705 (1974)

Wu, B. et al. Structures of the CXCR4 chemokine GPCR with small-molecule and cyclic peptide antagonists. Vetenskap 330, 1066–1071 (2010)

Mansour, A. et al. Key residues defining the μ-opioid receptor binding pocket: a site-directed mutagenesis study. J. Neurochem. 68, 344–353 (1997)

Bonner, G., Meng, F. & Akil, H. Selectivity of μ-opioid receptor determined by interfacial residues near third extracellular loop. Eur. J. Pharmacol. 403, 37–44 (2000)

Zadina, J. E., Hackler, L., Ge, L. J. & Kastin, A. J. A potent and selective endogenous agonist for the μ-opiate receptor. Natur 386, 499–502 (1997)

Seki, T. et al. DAMGO recognizes four residues in the third extracellular loop to discriminate between μ- and κ-opioid receptors. Eur. J. Pharmacol. 350, 301–310 (1998)

Rozenfeld, R., Gomes, I. & Devi, L. in The Opiate Receptors Vol. 23 (ed. Pasternak, G. W. ) Ch. 15 407–437 (Humana, 2011)

Johnston, J. M. et al. Making structural sense of dimerization interfaces of δ opioid receptor homodimers. Biokemi 50, 1682–1690 (2011)

Fanelli, F. & De Benedetti, P. G. Update 1 of: computational modeling approaches to structure-function analysis of G protein-coupled receptors. Chem. Varv. 111, PR438–PR535 (2011)

Hebert, T. E. et al. A peptide derived from a β2-adrenergic receptor transmembrane domain inhibits both receptor dimerization and activation. J. Biol. Chem. 271, 16384–16392 (1996)

Granier, S. et al. A cyclic peptide mimicking the third intracellular loop of the V2 vasopressin receptor inhibits signaling through its interaction with receptor dimer and G protein. J. Biol. Chem. 279, 50904–50914 (2004)

Hu, J. et al. Structural aspects of M3 muscarinic acetylcholine receptor dimer formation and activation. FASEB J. 26, 604–616 (2011)

Park, J. H., Scheerer, P., Hofmann, K. P., Choe, H. W. & Ernst, O. P. Crystal structure of the ligand-free G-protein-coupled receptor opsin. Natur 454, 183–187 (2008)

He, S. Q. et al. Facilitation of μ-opioid receptor activity by preventing δ-opioid receptor-mediated codegradation. Nervcell 69, 120–131 (2011)

Jordan, B. A. & Devi, L. A. G-protein-coupled receptor heterodimerization modulates receptor function. Natur 399, 697–700 (1999)

He, L., Fong, J., von Zastrow, M. & Whistler, J. L. Regulation of opioid receptor trafficking and morphine tolerance by receptor oligomerization. Cell 108, 271–282 (2002)

He, L. & Whistler, J. L. An opiate cocktail that reduces morphine tolerance and dependence. Curr. Biol. 15, 1028–1033 (2005)

George, S. R. et al. Oligomerization of μ- and δ-opioid receptors. Generation of novel functional properties. J. Biol. Chem. 275, 26128–26135 (2000)

Gomes, I., Ijzerman, A. P., Ye, K., Maillet, E. L. & Devi, L. A. G protein-coupled receptor heteromerization: a role in allosteric modulation of ligand binding. Mol. Pharmacol. 79, 1044–1052 (2011)

Vilardaga, J. P. et al. Conformational cross-talk between α2A-adrenergic and μ-opioid receptors controls cell signaling. Nature Chem. Biol. 4, 126–131 (2008)

Rasmussen, S. G. et al. Crystal structure of the β2 adrenergic receptor–Gs protein complex. Natur 477, 549–555 (2011)

Fung, J. J. et al. Ligand-regulated oligomerization of β2-adrenoceptors in a model lipid bilayer. EMBO J. 28, 3315–3328 (2009)

Golebiewska, U., Johnston, J. M., Devi, L., Filizola, M. & Scarlata, S. Differential response to morphine of the oligomeric state of μ-opioid in the presence of δ-opioid receptors. Biokemi 50, 2829–2837 (2011)

Portoghese, P. S., Sultana, M. & Takemori, A. E. Design of peptidomimetic δ opioid receptor antagonists using the message-address concept. J. Med. Chem. 33, 1714–1720 (1990)

Caffrey, M. & Cherezov, V. Crystallizing membrane proteins using lipidic mesophases. Naturprotokoll 4, 706–731 (2009)

Otwinowski, Z. & Minor, W. Processing of X-ray diffraction data collected in oscillation mode. Metoder Enzymol. 276, 307–326 (1997)

McCoy, A. J. et al. Phaser crystallographic software. J. Appl. Cryst. 40, 658–674 (2007)

Emsley, P. & Cowtan, K. Coot: modellbyggande verktyg för molekylär grafik. Acta Crystallogr. D 60, 2126–2132 (2004)

Afonine, P. V., Grosse-Kunstleve, R. W. & Adams, P. D. A robust bulk-solvent correction and anisotropic scaling procedure. Acta Crystallogr. D 61, 850–855 (2005)

Chen, V. B. et al. MolProbity: all-atom structure validation for macromolecular crystallography. Acta Crystallogr. D 66, 12–21 (2010)

Schrodinger, L. The PyMOL Molecular Graphics System v.1.3r1. (2010)


Sigma-1 receptor (S1R) is an endoplasmic reticulum (ER) chaperone that not only regulates mitochondrial respiration but also controls cellular defense against ER and oxidative stress. This makes S1R a potential therapeutic target in amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Especially, as a missense mutation E102Q in S1R has been reported in few familial ALS cases. However, the pathogenicity of S1R E102Q and the beneficial impact of S1R in the ALS context remain to be demonstrated in vivo. To address this, we generated transgenic Drosophila that expresses human wild-type S1R or S1R E102Q . Expression of mutant S1R in fly neurons induces abnormal eye morphology and locomotor defects in a dose-dependent manner. This was accompanied by abnormal mitochondrial fragmentation, reduced adenosine triphosphate (ATP) levels and a higher fatigability at the neuromuscular junction during high energy demand. Overexpressing IP3 receptor or glucose transporter mitigates the S1R E102Q -induced eye phenotype, further highlighting the role of calcium and energy metabolism in its toxicity. More importantly, we showed that wild-type S1R rescues locomotor activity and ATP levels of flies expressing the key ALS protein, TDP43. Moreover, overexpressing wild-type S1R enhances resistance of flies to oxidative stress. Therefore, our data provide the first genetic evidence that mutant S1R recapitulates ALS pathology in vivo while increasing S1R confers neuroprotection against TDP43 toxicity.

  • oxidative stress
  • fenotyp
  • fysisk aktivitet
  • andning
  • animals, transgenic
  • adenosine triphosphate
  • mitokondrier
  • amyotrophic lateral sclerosis
  • kalcium
  • diptera
  • drosophila
  • endoplasmatiska retiklet
  • energy metabolism
  • molecular chaperones
  • missense mutation
  • neuromuskulära förbindelsen
  • neurons
  • öga
  • genetik
  • pathology
  • inositol-1,4,5-triphosphate receptor
  • glucose transporter
  • neuroprotection
  • toxic effect
  • pathogenicity
  • amyotrophic lateral sclerosis 1

The sigma-1 receptors are present in monomeric and oligomeric forms in living cells in the presence and absence of ligands

Ashish K. Mishra, Timur Mavlyutov, Deo R. Singh, Gabriel Biener, Jay Yang, Julie A. Oliver, Arnold Ruoho, Valerică Raicu The sigma-1 receptors are present in monomeric and oligomeric forms in living cells in the presence and absence of ligands. Biochem J 1 March 2015 466 (2): 263–271. doi: https://doi.org/10.1042/BJ20141321

The sigma-1 receptor (S1R) is a 223-amino-acid membrane protein that resides in the endoplasmic reticulum and the plasma membrane of some mammalian cells. The S1R is regulated by various synthetic molecules including (+)-pentazocine, cocaine and haloperidol and endogenous molecules such as sphingosine, dimethyltryptamine and dehydroepiandrosterone. Ligand-regulated protein chaperone functions linked to oxidative stress and neurodegenerative disorders such as amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and neuropathic pain have been attributed to the S1R. Several client proteins that interact with S1R have been identified including various types of ion channels and G-protein coupled receptors (GPCRs). When S1R constructs containing C-terminal monomeric GFP2 and YFP fusions were co-expressed in COS-7 cells and subjected to FRET spectrometry analysis, monomers, dimers and higher oligomeric forms of S1R were identified under non-liganded conditions. In the presence of the prototypic S1R agonist, (+)-pentazocine, however, monomers and dimers were the prevailing forms of S1R. The prototypic antagonist, haloperidol, on the other hand, favoured higher order S1R oligomers. These data, in sum, indicate that heterologously expressed S1Rs occur in vivo in COS-7 cells in multiple oligomeric forms and that S1R ligands alter these oligomeric structures. We suggest that the S1R oligomerization states may regulate its function(s).


Författarskap

Contribution: H.Y. designed research, performed research, and wrote the manuscript Y.Y., C.B.-B., and N.G. performed research K.J.K., K.F., H.E.G., and J.Q.W. provided insightful discussions and vital reagents and reviewed the manuscript T.-P.S. provided valuable suggestions and reagents and discussed the results and S.B. planned and designed the research, and wrote the manuscript.

Conflict-of-interest disclosure: The authors declare no competing financial interests.


Titta på videon: The Opioid Receptors Part 1 (December 2022).