Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu các chất vận chuyển amin sinh học. 1. Các chất ức chế tái hấp thu dopamine ức chế sự gắn kết của [3H]mazindol với chất vận chuyển dopamine thông qua cơ chế cạnh tranh: Bằng chứng ban đầu về các miền gắn kết khác nhau
Tóm tắt
Nghiên cứu hiện tại đã xem xét giả thuyết rằng ligand vận chuyển DA, [3H]mazindol, gắn kết với nhiều vị trí/trạng thái liên quan đến chất vận chuyển dopamine (DA) trong màng striatal. Các thí nghiệm ủ với [3H]mazindol được thực hiện trong khoảng thời gian 18–24 giờ ở 4°C trong đệm phosphat sodium 55,2 mM, pH 7.4, với cocktail ức chế protease. Để thu được dữ liệu phù hợp cho việc khớp đường cong định lượng, cần phải tinh chế lại [3H]mazindol bằng HPLC trước khi tiến hành một loạt các thí nghiệm. Dưới những điều kiện này, chúng tôi quan sát thấy sự gắn kết đặc hiệu lớn hơn 80%. Phương pháp phân tích bề mặt gắn kết đã được sử dụng để đặc trưng hóa sự tương tác của GBR12935, BTCP, mazindol và CFT với vị trí gắn kết được đánh dấu bởi [3H]mazindol. Mô hình một vị trí phù hợp với dữ liệu cũng như mô hình hai vị trí: Bmax=16911 fmol/mg protein, Kd của [3H]mazindol=75 nM, Ki của GBR12935 =8.1 nM, Ki của CFT=50 nM và Ki của BTCP=44 nM. Cơ chế ức chế (cạnh tranh hay không cạnh tranh) của một số thuốc (GBR12935, CFT, BTCP, cocaine, cis-flupentixol, nomifensine, WIN35,065-2, bupropion, PCP và benztropine) đã được xác định. Tất cả các thuốc đều ức chế sự gắn kết [3H]mazindol thông qua cơ chế cạnh tranh. Mặc dù tính chọn lọc của ligand gắn kết với [3H]mazindol cho thấy đây là vị trí nhận diện ức chế tái hấp thu của chất vận chuyển DA cổ điển, nhưng những khác biệt định lượng về tính chọn lọc của các radioligand khác nhau cho cùng một vị trí gợi ý rằng mỗi radioligand đánh dấu các miền chồng lấn khác nhau của vị trí nhận diện ức chế tái hấp thu DA. Có khả năng rằng việc phát triển các thuốc chọn lọc theo miền có thể nâng cao hiểu biết của chúng ta về chất vận chuyển DA.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Wise, R. A. 1981. Brain dopamine and reward. Pages 103–122,in Cooper, S. J., (ed.), Theory in psychopharmacology, Academic Press, London, NY.
Ritz, M. C., Lamb, R. J., Goldberg, S. R., and Kuhar, M. J. 1987. Cocaine receptors on dopamine transporters are related to self-administration of cocaine. Science 237:1219–1223.
Kuhar, M. J., Ritz, M. C., and Boja, J. W. 1991. The dopamine hypothesis of the reinforcing properties of cocaine. Trends. Neurosci. 14:299–302.
Spealman, R. D., Madras, B. K., and Bergman, J. 1989. Effects of cocaine and related drugs in nonhuman primates. II. Stimulant effects on schedule-controlled behavior. J. Pharmacol. Exp. Ther. 251:142–149.
Bergman, J., Madras, B. K., Johnson, S. E., and Spealman, R. D. 1989. Effects of cocaine and related drugs in nonhuman primates. III. Self-administration by squirrel monkeys. J. Pharmacol. Exp. Ther. 251:150–155.
Carroll, F. I., Lewin, A. H., Boja, J. W., and Kuhar, M. J. 1992. Cocaine receptor: biochemical charaterization and structure-activity relationships of cocaine analogues at the dopamine transporter. J. Med. Chem. 35:969–981.
Calligaro, D. O., and Eldefrawi, M. E. 1987. Central and peripheral cocaine receptors. J. Pharmacol. Exp. Ther. 243:61–68.
Schoemaker, H., Pimoule, C., Arbilla, S., Scatton, B., Javoy-Agid, F., and Langer, S. Z. 1985. Sodium dependent [3H]cocaine binding associated with dopamine uptake sites in the rat striatum and human putamen decrease after dopaminergic denervation and in Parkinsons disease. Naunyn Schmiedeberg' Arch. Pharmacol. 329:227–235.
Madras, B. K., Fahey, M. A., Bergman, J., Canfield, D. R., and Spealman, R. D. 1989. Effects of cocaine and related drugs in nonhuman primates. I. [3H]cocaine binding sites in caudate-putamen. J. Pharmacol. Exp. Ther. 251:131–141.
Bonnet, J. J., Protais, P., Chagraoui, A., and Costentin, J. 1986. High-affinity [3H]GBR 12783 binding to a specific site associated with the neuronal dopamine uptake complex in the central nervous system Eur. J. Pharmacol. 126:211–222.
Berger, P., Janowsky, A. Vocci, F., Skolnik, P., Schweri, M. M., and Paul, S. M. 1985. [3H]GBR 12935: a specific high affinity ligand for labeling the dopamine transport complex. Eur. J. Pharmacol. 107:289–290.
Andersen, P. H. 1987. Biochemical and pharmacological characterization of [3H]GBR 12935 binding in vitro to rat striatal membranes: labeling of the dopamine uptake complex. J. Neurochem. 48:1887–1896.
Izenwasser, S., Werling, L. L., Rosenberger, J. G., and Cox, B. M. 1990. Characterization of binding of GBR 12935 (1-[2-(diphenylmethoxy)ethyl]-4-(3-phenylpropylpiperazine) to membranes and to solubilized membrane extracts from terminal field regions of mesolimbic, mesocortical and nigrostriatal dopamine pathways. Neuropharmacology. 29:1017–1024.
Javitch, J. A., Blaustein, R. O., and Snyder, S. H. 1984. [3H]mazindol binding associated with neuron dopamine and norepinephrine uptake sites. Mol. Pharmacol. 26:35–44.
Reith, M. E. A., Meisler, B. H., Sershen, H., and Lajtha, A. 1986. Structural requirements for cocaine congeners to interact with dopamine and serotonin uptake sites in mouse brain and to induce stereotyped behavior. Biochem. Pharmacol. 35:1123–1129.
Dubocovich, M. L., and Zahniser, N. R. 1985. Binding characteristics of the dopamine uptake inhibitor [3H]nomifensine to striatal membranes. Biochem. Pharmacol. 34:1137–1144.
Vignon, J., Pinet, V., Cerruti, C., Kamenka, J-M., and Chicheportiche, R. 1988. [3H]-[1-(2-benzo[b]thiophenyl)cyclohexyl]piperidine [3H]BTCP): a new phencyclidine analog selective for the dopamine uptake complex. Eur. J. Pharmacol. 148:427–436.
Madras, B. K., Spealman, R. D., Fahey, M. A., Neumeyer, J. L., Saha, J. K., and Milius, R. A. 1989. Cocaine receptors labeled by [3H]2β-carbomethoxy-3-β-(4-fluorophenyl)tropane. Mol. Pharmacol. 36:518–524.
Schweri, M. M., Skolnick, P., Rafferty, M. F., Rice, K. C., Janowsky, A. J., and Paul, S. M. 1985. [3H]Threo-(+/−)-methylphenidate binding to 3,4-dihydroxyphenylethylamine uptake sites in corpus striatum: correlation with the stimulant properties of ritalinic acid esters. J. Neurochem. 45:1062–1070.
Boja, J. W., Patel, A., Carroll, F. I., Rahman, M. A., Philip, A., Lewin, A. H., Kopajtic, T. A., and Kuhar, M. J. 1991. [125I]RTI-55: a potent ligand for dopamine transporters. Eur. J. Pharmacol. 194:133–134.
Kennedy, L. T., and Hanbauer, I. 1983. Sodium-sensitive cocaine binding to rat striatal membrane: possible relationship to dopamine uptake sites. J. Neurochem. 41:172–178.
Calligaro, D. O., and Eldefrawi, M. E. 1988. High affinity stereospecific binding of [3H]cocaine in striatum and its relationship to the dopamine transporter. Memb. Biochem. 7:87–106.
Reith, M. E. A., and Selmeci, G. 1992. Radiolabeling of dopamine uptake sites in mouse striatum: comparison of binding sites for cocaine, mazindol, and GBR 12935. Naunyn. Schmiedebergs. Arch. Pharmacol. 345:309–318.
Berger, P., Elsworth, J. D., Arroyo, J., and Roth, R. H. 1990. Interaction of [3H]GBR 12935 and GBR 12909 with the dopamine uptake complex in nucleus accumbens. Eur. J. Pharmacol. 177:91–94.
Janowsky, A., Berger, P., Vocci, F., Labarca, R., Skolnick, P., and Paul, S. M. 1986. Characterization of sodium-dependent [3H]GBR-12935 binding in brain: a radioligand for selective labeling of the dopamine transport complex. J. Neurochem. 46:1272–1276.
Sharif, N. A., Nunes, J. L., Michel, A. D., and Whiting, R. L. 1989. Comparative properties of the dopamine transport complex in dog and rodent brain: striatal [3H]GBR12935 binding and [3H]dopamine uptake. Neurochem. Int. 15:325–332.
Hitri, A, Venable, D., Nguyen, H. Q., Casanova, M. F., Kleinman, J. E., and Wyatt, R. J. 1991. Characteristics of [3H]GBR12935 binding in the human and rat frontal cortex. J. Neurochem. 56:1663–1672.
Richfield, E. K. 1991. Quantitative autoradiography of the dopamine uptake complex in rat brain using GBR 12935: binding characteristics. Brain Res. 540:1–13.
Niznik, H. B., Tyndale, R. F., Sallee, F. R., Gonzalez, F. J., Hardwick, J. P., Inaba, T., and Kalow, W. 1990. The dopamine transporter and cytochrome P450IID1 (debrisoquine 4-hydroxylese) in brain: resolution and identification of two distinct [3H]GBR-12935 binding proteins. Arch. Biochem. Biophys. 276:424–432.
Boja, J. W., Mitchell, W. M., Patel, A., Kopajtic, T. A., Carroll, F. I., Lewin, A. H., Abraham, P., and Kuhar, M. J. 1992. High affinity binding of [125I]RTI-55 to dopamine and serotonin transporters in rat brain. Synapse 12:27–36.
Ritz, M. C., Boja, J. W., Grigoriadis, D., Zaczek, R., Carroll, F. I., Lewis, A. H., and Kuhar, M. J. 1990. [3H]WIN 35,065-2:a ligand for cocaine receptors in striatum. J. Neurochem. 55:1556–1562.
Boja, J. W., Rahman, M. A., Philip, A., Lewin, A. H., Carroll, F. I., and Kuhar, M. J. 1991. Isothiocyanate derivatives of cocaine: irreversible inhibition of ligand binding at the dopamine transporter. Mol. Pharmacol. 39:339–345.
Boja, J. W., Markham, L., Patel, A., Uhl, G., and Kuhar, M. J. 1992. Expression of a single dopamine transporter cDNA can confer two cocaine binding sites. Neuroscience/Neuro Report 3:247–248.
Lowry, O. H., Rosenbrough, N. H., Farr, A. L., and Randall, P. J. 1951. Protein measurement with the Folin phenol reagent. J. Biol. Chem. 193:265–275.
Akunne, H. C., de Costa, B. R., Jacobson, A. E., Rice, K. C., and Rothman, R. B. 1992. [3H]Cocaine labels a binding site associated with the serotonin transporter in guinea pig brain: allosteric modulation by paroxetine. Neurochem. Res. 17:1275–1283.
Rothman, R. B. 1983. Analysis of binding surfaces: a methodology appropriate for the investigation of complex receptor mechanisms and multiple neurotransmitter receptors. Neuropeptides. 4:41–44.
Rothman, R. B. 1986. Binding surface analysis: an intuitive yet quantitative method for the design and analysis of ligand binding studies. Alcohol and Drug Res. 6:309–325.
Rothman, R. B., Reid, A. A., Mahboubi, A., Kim, C.-H. de Costa, B. R., Jacobson, A. E., and Rice, K. C. 1991. Labeling by [3H]1,3-Di(2-tolyl)guanidine of two high affinity binding sites in guinea pig brain: evidence for allosteric regulation by calcium channel antagonists and pseudoallosteric modulation by ligands. Mol. Pharmacol. 39:222–232.
McGonigle, P., Neve, K. A., and Molinoff, P. B. 1986. A quantitative method of analyzing the interaction of slightly selective radioligands with multiple receptor subtypes. Mol. Pharmacol. 30:329–333.
Rovati, G. E., Rodbard, D., and Munson, P. J. 1990. DESIGN: computerized optimization of experimental design for estimating Kd and Bmax in ligand binding experiments. II Simultaneous analysis of homologous and heterologous competition curves and analysis blocking and of “multiligand” dose-response surfaces. Anal. Biochem. 184:172–183.
Munson, P. J., and Rodbard, D. 1980. LIGAND: a versatile computerized approach for characterization of ligand-binding systems. Anal. Biochem. 107:220–239.
Rothman, R. B., Bykov, V., de Costa, B. R., Jacobson, A. E., Rice, K. C., and Brady, L. S. 1990. Interaction of endogenous opioid peptides and other drugs with four kappa opioid binding sites in guinea pig brain. Peptides 11:311–331.
Reid, A. A., Mattson, M. V., de Costa, B. R., Thurkauf, A., Jacobson, A. E., Monn, J. A., Rice, K. C., and Rothman, R. B. 1990. Specificity of phencyclidine-like drugs and benzomorphan opiates for NMDA-coupled and dopamine uptake carrier associated phencyclidine binding sites in guinea pig brain. Neuropharmacology. 29:811–817.
Rothman, R. B., Reid, A. A., Silverthorn, M., de Costa, B. R., Monn, J. A., Thurkauf, A., Jacobson, A. E., Rice, K. C., and Rogawski, M. A. 1992. Structure-activity studies on the interaction of biogenic amine reuptake inhibitors and potassium channel blockers with MK-801-sensitive (PCP site 1) and-insensitive (PCP site 2) [3H]TCP binding sites in guinea pig brain. Pp. 137–146, in Domino, E. F. and Kamenka, J. M., (eds.), Multiple Sigma and PCP Receptor Ligands: Mechanisms for Neuromodulation and Protection, NPP Books, Ann Arbor, MI.
Neve, K. A., McGonigle, P., and Molinoff, P. B. 1986. Quantitativa analysis of the selectivity of radioligands for subtypes of beta adrenergic receptors. J. Pharmacol. Exp. Ther. 238:46–53.
Rothman, R. B., Bykov, V., Mahboubi, A., Long, J. B., Jiang, Q., Porreca, F., de Costa, B. R., Jacobson, A. E., Rice, K. C., and Holaday, J. W. 1991. Interaction of beta-funaltrexamine with [3H]cycloFOXY binding in rat brain: further evidence that beta-FNA alkylates the opioid receptor complex. Synapse 8:86–99.
de Costa, B. R. 1990. Synthesis of high specific activity (3,4-[3H]Cyclohexyl)-N-[1-(2-benzo[b]cyclohexyl]piperid ine ([3H]BTCP): a selective probe for the dopamine reuptake complex. J. Labeled. Comp. Radiopharm. 29:165–173.
Van der Zee, P., Koger, H. S., Gootjes, J., and Hespe, W. 1980. Aryl 1,4-dialk(en)ylpiperazines as selective and very potent inhibitors of dopamine uptake. Eur. J. Med. Chem. 15:363–370.
Akunne, H. C., Dersch, H. S., Cadet, J. L., Char, G. U., Partilla, J. S., de Costa, B. R., Rice, K. C., Carroll, F. I., and Rothman, R. B. 1993. Studies of the biogenic amine transporters. III. Demonstration of two binding sites for [3H]GBR12935 and [3H]BTCP in rat caudate membranes. J. Pharmacol. Exp. Ther. (submitted)
Kitayama, S. Shimada, S., Xu, H., Markham, L., Donovan, D. M., and Uhl, G. R. 1992. Dopamine transporter site-directed mutations differentially alter substrate transport and cocaine binding. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 89:7782–7785.
O'Dowd, B. F., Hantowich, M., Regan, J. W., Leader, W. M., and Caron, M. G. 1988. Site-directed mutagenesis of the cytoplasmic domains of the human beta-2-adrenergic receptor localization of region involved in G protein-receptor coupling. J. Biol. Chem. 263:15985–15992.
Guan, X.-M., Peroutka, S. J., and Kobilka, B. K. 1992. Identification of a single amino acid residue responsible for the binding of a class of β-adrenergic receptor antagonists to 5-hydroxytryptamine1a receptors. Mol. Pharmacol. 41:695–698.