Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tương tác của Adenylyl Cyclase với Gia Đình Receptor Dopamine D2; Sự Kết Nối Khác Nhau với Gi, Gz, và Gs
Tóm tắt
1. Các thụ thể dopamine loại D2 được cho là ức chế adenylyl cyclase (AC) thông qua việc kết nối với các protein G nhạy cảm với độc tố ho gà (PTX) thuộc họ Gi. Chúng tôi đã kiểm tra liệu và mức độ mà các thụ thể D2 khác nhau (D2S, D2L, D3S, D3L và D4) kết nối với protein G không nhạy cảm PTX Gz để tạo ra sự ức chế hoạt động của AC. 2. Các tế bào COS-7 đã được chuyển gen tạm thời với từng thụ thể dopamine chuột riêng lẻ, cũng như cùng với đơn vị α của Gz. Điều trị bằng PTX đã được sử dụng để inactivate αi nội sinh, và việc kết nối với Gi và Gz được ước lượng bằng cách đo sự ức chế tích luỹ cAMP do quinpirole gây ra, trong các tế bào được kích thích bằng forskolin. 3. Các thụ thể D2S hoặc D2L có thể kết nối cùng mức độ với Gi và Gz. Thụ thể dopamine D4 kết nối ưu tiên với Gz, kết quả là khoảng 60% sự ức chế tích luỹ cAMP do quinpirole gây ra. Các isoform thụ thể D3S và D3L kết nối nhẹ với Gz và lần lượt dẫn đến ức chế 15% và 30% sự tích luỹ cAMP. 4. Chúng tôi đã chứng minh lần đầu tiên rằng hai isoform thụ thể D3, và không phải bất kỳ loại thụ thể D2 nào khác, cũng kết nối với Gs trong cả tế bào COS-7 và CHO được chuyển gen, trong sự hiện diện của PTX. 5. Do đó, sự kết nối khác nhau của các loại thụ thể dopamine D2 với các protein G khác nhau có thể thêm một khía cạnh khác vào sự đa dạng của chức năng thụ thể dopamine.
Từ khóa
#thụ thể dopamine D2 #adenylyl cyclase #protein G #Gz #Gs #ức chế cAMP #quinpirole #COS-7 #CHOTài liệu tham khảo
Avidor-Reiss, T., Bayewitch, M., Levy, R., Matus-Leibovitch, N., Nevo, I., and Vogel, Z. (1995). Adenylyl cyclase supersensitization in μ-opioid receptor-transfected Chinese Hamster ovary cells following chronic opioid treatment. J. Biol. Chem. 270:29732–29738.
Burford, N. T., Tobin, A. B., and Nahorski, S. R. (1995). Differential coupling of m1, m2 and m3 muscarinic receptor subtypes to inositol 1,4,5-trisphosphate and adenosine 3′,5′-cyclic monophosphate accumulation in Chinese Hamster ovary cells. J. Pharmacol. Exp. Ther. 274:134–142.
Caine, S. B., and Koob, G. F. (1993). Effects of mesolimbic dopamine depletion on responding maintained by cocaine and food. Science 260:1814–1816.
Casey, P. J., Fong, H. K. W., Simon, M. I., and Gilman, A. G. (1990). Gz, a guanine nucleotide-binding protein with unique biochemical properties. J. Biol. Chem. 265:2383–2390.
Chan, J. S., Chiu, T. T., and Wong, Y. H. (1995). Activation of type II adenylyl cyclase by the cloned μ-opioid receptor: Coupling to multiple G proteins. J. Neurochem. 65:2682–2689.
Chio, C. L., Drong, R. F., Riley, D. T., Gill, G. S., Slightom, J. L., and Huff, R. (1994a). D4 dopamine receptor-mediated signaling events determined in transfected Chinese Hamster ovary cells. J. Biol. Chem. 269:11813–11819.
Chio, C. L., Lajiness, M. E., and Huff, R. M. (1994b). Activation of heterologously expressed D3 dopamine receptors: comparison with D2 dopamine receptors. Mol. Pharmacol. 45:51–60.
Cox, B. A., Rosser, M. P., Kozlowski, M. R., Duwe, K. M., Neve, R. L., and Neve, K. A. (1995). Regulation and functional characterization of a rat recombinant dopamine D3 receptor. Synapse 21:1–9.
David, C., and Fuchs, S. (1991). Antipeptide antibodies localize N-(4-azido-3-[125I]iodophenethyl)spiperone binding to the carboxyl-terminal portion of the D2 dopamine receptor. Mol. Pharmacol. 40:712–716.
Dearry, A., Falardeau, P., Shores, C., and Caron, M. G. (1991). D2 dopamine receptors in the human retina: Cloning of cDNA and localization of mRNA. Cell. Mol. Neurobiol. 11:437–452.
Eason, M. G., Kurose, H., Holt, B. D., Raymond, J. R., and Liggett, S. B. (1992). Simultaneus coupling of α 2-adrenergic receptors to two G-proteins with oposing effects. J. Biol. Chem. 267:15795–15801.
Fields, A. T., and Casey, P. J. (1997). Signalling functions and biochemical properties of pertussis toxin-resistant G-protein. Biocem. J. 321:561–571.
Fishburn, C. S., Belleli, D., David, C., Carmon, S., and Fuchs, S. (1993). A novel short isoform of the D3 dopamine receptor generated by alternative splicing in the third cytoplasmic loop. J. Biol. Chem. 268:5872–5878.
Fishburn, C. S., Elazar, Z., and Fuchs, S. (1995a). Differential glycosylation and intracellular trafficking for the long and short isoforms of the D2 dopamine receptor. J. Biol. Chem. 270:29819–29824.
Fishburn, C. S., Carmon, S., and Fuchs, S. (1995b). Molecular cloning and characterisation of the gene encoding the murine D4 dopamine receptor. FEBS Lett. 361:215–219.
Kenakin, T. (1996). The classification of seven transmembrane receptors in recombinant expression systems. Pharmacol. Rev. 48:413–463.
Keown, W. A., Campbell, C. R., and Kucherlapati, R. S. (1990). Methods for introducing DNA into mammalian cells. Methods Enzymol. 185:527–537.
Lai, H. W. L., Minami, M., Satoh, M., and Wong, Y. H. (1995). Gz coupling to the rat κ-opioid receptor. FEBS Lett. 360:97–99.
LeCam, A. M., Gottesman, M., and Pastan, I. (1980). Mechanism of cyclic AMP on nutrient transport in Chinese hamster ovary cells. J. Biol. Chem. 255:8103–8108.
Lim, K., and Chae, C. B. (1989). A simple assay for DNA transfection by incubation of the dishes with substrates for beta-galactosidase. Biotechniques 7:576–579.
MacKenzie, R. V., VanLeeuwen, D., Pugsley, T. A., Shih, Y. H., Demattos, S., Tang, L, Todd, R. D., and O'Malley, K. L. (1994). Characterization of the human dopamine D3 receptor expressed in transfected cell lines. Eur. J. Pharmacol. 266:79–85.
Mansour, A., Meador-Woodruff, H. J., Bunzow, J. R., Civelli, O., Akil, H., and Watson, S. J. (1990). Localization of dopamine D2 receptor mRNA and D1 and D2 receptor binding in the rat brain and pituitary: An in situ hybridization-receptor autoradiographic analysis. J. Neurosci. 10:2587–2600.
Matsuoka, M., Itoh, H., Kozas, T., and Kaziro, Y. (1988). Sequence analysis of cDNA and genomic DNA for a putative pertussis toxin-insensitive guanine nucleotide-binding regulatory protein α subunit. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:5384–5388.
Mauger, C., Brockhaus, M., Sivan, B., Civelli, O., Fuchs, S., and Monsma, F. (1996). Immunocytochemical localization of the D4 dopamine receptor in the mouse brain. Soc. Neurosci. Abstr. 22:1580.
Monsama, F. J., McVittie, L. D., Gerfen, C. R., Mahan, L. C., and Sibley, D. R. (1989). Multiple D2 dopamine receptors produced by alternative RNA splicing. Nature 342:926–929.
Potenza, M. N., Graminski, G. F., Schmauss, C., and Lerner, M. R. (1994). Functional expression and characterization of human D2 and D3 dopamine receptors. J. Neurosci. 14:1463–1476.
Salomon, Y. (1991). Cellular responsivness to hormones and neurotransmitters: conversion of [3H] adenine to [3H]cAMP in cell monolayers, cell suspensions, and tissue slices. Methods Enzymol. 195:22–28.
Sander, T., Harms, H., Podschus, J., Finckh, U., Nickel, B., Rolfs, A., Rommelspacher, H., and Schmidt, L. G. (1995). Dopamine D1, D2 and D3 receptor genes in alcohol dependence. Psychiatr. Genet. 5:171–176.
Seeman, P., Guan, H. C., and Van Tol, H. H. (1993). Dopamine D4 receptors elevated in schizophrenia. Nature 365:441–445.
Sibley, D. R., Monsma, F. J. J., and Shen, Y. (1993). Molecular neurobiology of dopamine receptors. Int. Rev. Neurobiol. 35:391–415.
Simon, M. I., Strathmann, M. P., and Gautman, N. (1991). Diversity of G protein in signal transduction. Science 252:802–808.
Sokoloff, P., Giros, B., Martres, M. P., Bouthenet, M. L., and Schwarz, J. C. (1990). Molecular cloning and characterization of a novel dopamine receptor (D3) as a target for neuroleptics. Nature 347:146–151.
Tsu, R. C., Allen, R. A., and Wong, Y. H. (1995a). Stimulation of type II adenylyl cyclase by chemoattractant formyl peptide and C5a receptors. Mol. Pharmacol. 47:835–841.
Tsu, R. C., Lai, H. W. L., Allen, R. A., and Wong, Y. H. (1995b). Differential coupling of the formyl peptide receptor to adenylate cyclase and phospholipase C by the pertussis toxin-insensitive Gz protein. Biochem. J. 309:331–339.
Tsu, R. C., Chan, J. S. C., and Wong, Y. H. (1995c). Regulation of multiple effects by the cloned δ-opioid receptor: stimulation of phospholipase C and type II adenylyl cyclase. J. Neurochem. 64:2700–2707.
Vallar, V., and Meldolesi, J. (1989). Mechanism of signal transduction at the dopamine D2 receptor. Trends Pharmacol. Sci. 10:74–77.
Wang, J., Tu, Y., Woodson, J., Song, X., and Ross, E. M. (1997). A GTPase-activating protein for the G protein Gα z. J. Biol. Chem. 272:5732–5740.
Wong, Y. H., Conklin, B. R., and Bourne, H. R. (1992). Gz-mediated hormonal inhibition of cyclic AMP accumulation. Science 255:339–342.
Yamaguchi, I., Harmon, S. K., Todd, R. D., and O'Malley, K. L. (1997). The rat D4 dopamine receptor couples to cone transducin (Gα t2) to inhibit forskolin-stimulated cAMP accumulation. J. Biol. Chem. 272:16599–16602.
Yung, L. Y., Tsim, S.-T., and Wong, Y. H. (1995). Stimulation of cAMP accumulation by the cloned Xenopus melatonin receptor trough Gi and Gz proteins. FEBS Lett. 372:99–102.
