Agonism Reloaded: Potentia, Renewal and Radical Democracy

This article focuses on the agonistic account of renewal and discusses its place within the broader horizon of radical democracy. It suggests that while the emphasis which agonistic theorists place on difference and popular struggles (particularly social movement politics) ensures some common ground with other theories of radical democracy, their account of renewal also displays some marked differences. The article explores these differences and discusses whether agonism is sufficient to address the limits of the current neoliberal order.

2-(4-Amino-3-methylphenyl)-5-fluorobenzothiazole is a ligand and shows species-specific partial agonism of the Aryl Hydrocarbon Receptor

2-(4-Amino-3-methylphenyl)-5-fluorobenzothiazole (5F 203) and related compounds are a series of anti-cancer candidate pharmaceuticals (Table 1.), that have been shown to activate the AhR. We show that these compounds are high affinity ligands for the rat AhR, but a quantitative assay for their ability to induce CYP1A1 RNA in H4IIEC3 cells, a measure of activation of the AhR, showed a poor relationship between affinity for the AhR and ability to induce CYP1A1 RNA. 5F 203, an agonist with low potency, was able to antagonise the induction of CYP1A1 RNA by TCDD, while IH 445, a potent agonist, did not antagonise the induction of CYP1A1 RNA by TCDD, and Schild analysis confirmed 5F 203 to be a potent antagonist of the induction of CYP1A1 RNA by TCDD in H4IIEC3 cells. In contrast, several benzothiazoles show potent induction of CYP1A1 RNA in human MCF-7 cells, and 5F 203 is unable to detectably antagonise the induction of CYP1A1 RNA in MCF-7 cells, showing a species difference in antagonism. Evaluation of the antiproliferative activity of benzothiazoles showed that the ability to agonise the AhR correlated with growth inhibition both in H4IIEC3 cells for a variety of benzothiazoles, and between H4IIEC3 and MCF-7 cells for 5F 203, suggesting an important role of agonism of the AhR in the anti-proliferative activity of benzothiazoles.

Historical review: Negative efficacy and the constitutive activity of G-protein-coupled receptors.

The idea that a receptor can produce signalling without agonist intervention and that several antagonists can be 'active' in repressing such spontaneous activity is contained in the concept of ligand-induced conformational changes. Yet, this idea was neglected by pharmacologists for many years. In this article, we review the events that brought inverse agonism and constitutive activity to general attention and made this phenomenon a topic of current research. We also suggest a classification of antagonists based on the cooperativity that links their primary site of interaction with other functional domains of the receptor.

Addition of aripiprazole to the clozapine may be useful in reducing anxiety in treatment-resistant schizophrenia.

There exist many case reports and studies on the antipsychotic augmentation by aripirazole in partial responders to clozapine, the most seem to be finding a slight difference in the PANSS and CGI scores after the aripirazole addition. The results of our report are compatible with those of other studies but, we have found a considerable antianxiety action in both of the cases. The 5HT1A agonism of aripirazole could be hypothesized as mechanism contributing to this effect.

Peptide modification or blocking of CD8, resulting in weak TCR signaling, can activate CTL for Fas- but not perforin-dependent cytotoxicity or cytokine production.

This study describes a form of partial agonism for a CD8+ CTL clone, S15, in which perforin-dependent killing and IFN-gamma production were lost but Fas (APO1 or CD95)-dependent cytotoxicity preserved. Cloned S15 CTL are H-2Kd restricted and specific for a photoreactive derivative of the Plasmodium berghei circumsporozoite peptide PbCS 252-260 (SYIPSAEKI). The presence of a photoactivatable group in the epitope permitted assessment of TCR-ligand binding by TCR photoaffinity labeling. Selective activation of Fas-dependent killing was observed for a peptide-derivative variant containing a modified photoreactive group. A similar functional response was obtained after binding of the wild-type peptide derivative upon blocking of CD8 participation in TCR-ligand binding. The epitope modification or blocking of CD8 resulted in an > or = 8-fold decrease in TCR-ligand binding. In both cases, phosphorylation of zeta-chain and ZAP-70, as well as calcium mobilization were reduced close to background levels, indicating that activation of Fas-dependent cytotoxicity required weaker TCR signaling than activation of perforin-dependent killing or IFN-gamma production. Consistent with this, we observed that depletion of the protein tyrosine kinase p56(lck) by preincubation of S15 CTL with herbimycin A severely impaired perforin- but not Fas-dependent cytotoxicity. Together with the observation that S15 CTL constitutively express Fas ligand, these results indicate that TCR signaling too weak to elicit perforin-dependent cytotoxicity or cytokine production can induce Fas-dependent cytotoxicity, possibly by translocation of preformed Fas ligand to the cell surface.

Contested dominance modifies the anovulatory consequences of social subordination in female marmosets

Dominance status among female marmosets is reflected in agonistic behavior and ovarian function. Socially dominant females receive submissive behavior from subordinates, while exhibiting normal ovulatory function. Subordinate females, however, receive agonistic behavior from dominants, while exhibiting reduced or absent ovulatory function. Such disparity in female fertility is not absolute, and groups with two breeding females have been described. The data reported here were obtained from 8 female-female pairs of captive female marmosets, each housed with a single unrelated male. Pairs were classified into two groups: "uncontested" dominance (UD) and "contested" dominance (CD), with 4 pairs each. Dominant females in UD pairs showed significantly higher frequencies (4.1) of agonism (piloerection, attack and chasing) than their subordinates (0.36), and agonistic behaviors were overall more frequently displayed by CD than by UD pairs. Subordinates in CD pairs exhibited more agonistic behavior (2.9) than subordinates in UD pairs (0.36), which displayed significantly more submissive (6.97) behaviors than their dominants (0.35). The data suggest that there is more than one kind of dominance relationship between female common marmosets. Assessment of progesterone levels showed that while subordinates in UD pairs appeared to be anovulatory, the degree of ovulatory disruption in subordinates of CD pairs was more varied and less complete. We suggest that such variation in female-female social dominance relationships and the associated variation in the degree and reliability of fertility suppression may explain variations of the reproductive condition of free-living groups of common marmosets.

La sélectivité fonctionnelle des ligands du récepteur delta opiacé

Les récepteurs couplés aux protéines GRCPG sont une des plus grandes familles de récepteur membranaire codifié par le génome humain et certainement la plus grande famille de récepteurs. Localisés au niveau des membranes plasmiques, ils sont responsables d’une grande variété de réponses cellulaires. L’activation de ces derniers par des ligands était traditionnellement associée à un changement de conformation de la protéine, passant d’un état inactif à un état actif. Toutefois, certaines observations entraient en contradiction avec cette théorie et laissaient supposer la présence de plusieurs conformations actives du récepteur. Ces différentes conformations pouvaient être actives pour certaines voies de signalisation ou de régulation et inactives pour d’autres. Ce phénomène, initialement appelé agoniste dirigé ou « biased agonism », est maintenant décrit comme étant la sélectivité fonctionnelle des ligands des RCPG. Cette sélectivité des voies de signalisation et de régulation permettrait en théorie de développer des ligands capables de cibler seulement les voies de signalisation et de régulation responsable des effets thérapeutiques sans activer les voies responsables des effets secondaires ou indésirables. Le récepteur delta opiacé (DOR) est un RCPG impliqué dans la gestion de la douleur chronique. L’action analgésique de ses ligands est toutefois soumise à un effet de tolérance produite lors de leur utilisation à long terme. Cet effet secondaire limite l’utilisation thérapeutique de ces médicaments. Cette thèse s’est donc intéressée à la sélectivité fonctionnelle des ligands du DOR afin d’évaluer la possibilité de réduire les effets de tolérance produits par ces molécules. En premier lieu, nous avons déterminé que le DOR peut être stabilisé dans plusieurs conformations actives dépendantes du ligand qui le lie et ces conformations possèdent différents profils d’activation des voies de signalisation et de régulation. En deuxième lieu, nous avons déterminé que les différents ligands du DOR stabilisent des conformations du complexe récepteur/protéine G qui ne concordent pas avec la théorie des récepteurs à deux états, suggérant plutôt la présence d’une multitude de conformations actives. Finalement, nous avons démontré que ces différentes conformations interagissaient de façon distincte avec les protéines de régulation des RCPG; le ligand favorisant le retour du récepteur à la membrane produisant moins de désensibilisation et moins de tolérance aiguë à l’analgésie que le ligand favorisant la séquestration du récepteur à l’intérieur de la cellule. Les résultats de cette thèse démontrent que la sélectivité fonctionnelle des ligands opiacés pourrait être utilisée dans le développement de nouveau analgésique produisant moins de tolérance.

Le conflit dans la communauté pluraliste chez Chantal Mouffe

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Étude des déterminants moléculaires de la signalisation des récepteurs couplés aux protéines G et développement d'outils pour l'étude de l'effecteur bêta-arrestine.

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) constituent la plus grande famille de protéines membranaires du génome humain. Ils transmettent les signaux extracellulaires provenant de plusieurs stimuli comme les odeurs, les ions, les hormones et les neurotransmetteurs, à l'intérieur des cellules. En se liant aux RCPGs, ces molécules contribuent à la stabilisation des changements conformationnels activateurs qui se propagent jusqu'au domaine intracellulaire des récepteurs. Ces derniers engagent ensuite un ou plusieurs effecteurs, comme les protéines G hétérotrimériques et les β-arrestines (βarrs), qui activent une cascade d'événements moléculaires menant à la réponse cellulaire.Récemment, la publication de structures cristallines de RCPGs liant des ligands diffusibles a offert une opportunité de raffiner à une résolution atomique les modèles des mécanismes de transduction des signaux. Dans la première partie de cette thèse, nous avons donc exploré les déterminants de la signalisation du récepteur prototypique β2-adrénergique (β2AR), induite par les β-bloqueurs. En ne tenant compte que de leur efficacités sur le β2AR dans les voies de l'adénylate cyclase (AC) et des protéines kinases activées par les facteurs mitogéniques (MAPK), les β-bloqueurs peuvent être classés en 3 groupes distincts (agoniste inverse AC / agoniste MAPK, antagoniste neutre AC / agoniste MAPK et agoniste inverse AC / agoniste inverse MAPK). Afin de déterminer le lien entre leur efficacité et leur mode de liaison, nous avons réalisé des expériences d'arrimages moléculaires in silico entre des β-bloqueurs de chacun des groupes et la structure cristalline du β2AR liée au carazolol. De manière intéressante, les ligands à l'intérieur d'un groupe partagent un mode de liaison, alors que ceux des ligands entre les groupes divergent, suggérant que le mode de liaison des β-bloqueurs pourrait être utilisé pour prédire leur l'efficacité. En accord avec cette hypothèse, nous avons prédit et confirmé l'efficacité agoniste MAPK du carazolol, un inverse agoniste AC du β2AR se liant au récepteur de manière similaire au groupe inverse agoniste AC / agoniste MAPK. De manière intéressante, le groupement aryl des ligands agonistes inverses agonistes AC / agoniste MAPK, le seul groupement chimique variable de ce groupe, est prédite pour lier la région des 3e et 5e hélices transmembranaires (TM3 et TM5). Nous avons donc émis l'hypothèse que cette région pourrait être un déterminant de l'efficacité de ces ligands. En accord avec cette dernière, la mutation de 2 résidus (T118I, S203A) localisés proches du site de liaison des groupements aryls des β-bloqueurs, prévient l'efficacité agoniste inverse de l'ICI-118551 sur la voie de l'AC sans affecter l'efficacité d'un agoniste, indiquant que cette région est importante pour la transmission de l'effet agoniste inverse, du moins sur la voie de l'AC. Les βarrs sont des protéines d'échafaudage qui coordonnent la formation de complexes avec plusieurs dizaines d'effecteurs de signalisation. Originalement identifiées pour leur rôle dans la désensibilisation et l'internalisation des RCPGs, elles sont aussi d'importants effecteurs de la signalisation des RCPGs indépendante des protéines G hétérotrimériques. Cependant, contrairement aux protéines G hétérotrimériques, il n'existe que peu d'outils pour les étudier. Ainsi, la deuxième partie de la thèse est dédiée au développement d'outils pour l'étude des βarrs. À cette fin, nous avons d'abord tenté de transposer une méthode de mesure de l'interaction entre 2 protéines par la technologie de transfert d'énergie de bioluminescence par résonance (BRET) en microscopie et chez des souris transgéniques afin de mesurer de manière subcellulaire et dans un contexte natif l'engagement de la βarr à des RCPGs. Ainsi, nous avons établi les preuves de principe que le BRET peut être utilisé pour localiser l'interaction entre la βarr et le récepteur de la vasopressine de type 2 (V2R) sur une cellule au microscope et pour détecter l'interaction entre la βarr et le β2AR sur des tissus de souris transgéniques exprimant ces protéines fusionnées avec des partenaires BRET. Finalement, il n'existe aucun inhibiteur pharmacologique ciblant les βarrs. Ainsi, grâce à la combinaison d'approches de criblage virtuel sur un modèle de la structure des βarrs et d'essais de validation cellulaire, nous avons développé un inhibiteur pharmacologique des βarrs. À l'aide de cet outil, nous avons confirmé l'implication des βarrs dans l'activation des MAPK par le V2R, mais aussi montré un nouveau rôle des βarrs dans le recyclage du β2AR. Les connaissances et outils développés dans cette thèse permettront de mieux comprendre les déterminants moléculaires de la signalisation des RCPGs et entre autres, grâce à des nouvelles approches pour étudier le rôle cellulaire et physiologique des βarrs.

Effects of Delta9-tetrahydrocannabivarin on [35S]GTPgammaS binding in mouse brain cerebellum and piriform cortex membranes

BACKGROUND AND PURPOSE: We have recently shown that the phytocannabinoid Delta9-tetrahydrocannabivarin (Delta9-THCV) and the CB1 receptor antagonist AM251 increase inhibitory neurotransmission in mouse cerebellum and also exhibit anticonvulsant activity in a rat piriform cortical (PC) model of epilepsy. Possible mechanisms underlying cannabinoid actions in the CNS include CB1 receptor antagonism (by displacing endocannabinergic tone) or inverse agonism at constitutively active CB1 receptors. Here, we investigate the mode of cannabinoid action in [35S]GTPgammaS binding assays. EXPERIMENTAL APPROACH: Effects of Delta9-THCV and AM251 were tested either alone or against WIN55,212-2-induced increases in [35S]GTPgammaS binding in mouse cerebellar and PC membranes. Effects on non-CB receptor expressing CHO-D2 cell membranes were also investigated. KEY RESULTS :Delta9-THCV and AM251 both acted as potent antagonists of WIN55,212-2-induced increases in [35S]GTPgammaS binding in cerebellar and PC membranes (Delta9-THCV: pA2=7.62 and 7.44 respectively; AM251: pA2=9.93 and 9.88 respectively). At micromolar concentrations, Delta9-THCV or AM251 alone caused significant decreases in [35S]GTPgammaS binding; Delta9-THCV caused larger decreases than AM251. When applied alone in CHO-D2 membranes, Delta9-THCV and AM251 also caused concentration-related decreases in G protein activity. CONCLUSIONS AND IMPLICATIONS: Delta9-THCV and AM251 act as CB1 receptors antagonists in the cerebellum and PC, with AM251 being more potent than Delta9-THCV in both brain regions. Individually, Delta9-THCV or AM251 exhibited similar potency at CB1 receptors in the cerebellum and the PC. At micromolar concentrations, Delta9-THCV and AM251 caused a non-CB receptor-mediated depression of basal [35S]GTPgammaS binding.

Diverse signalling by different chemokines through the chemokine receptor CCR5

We have investigated the signalling properties of the chemokine receptor, CCR5, using several assays for agonism: stimulation of changes in intracellular Ca2+ or CCR5 internalisation in CHO cells expressing CCR5 or stimulation of [S-35]GTP gamma S binding in membranes of CHO cells expressing CCR5. Four isoforms of the chemokine CCL3 with different amino termini (CCL3, CCL3(2-70), CCL3(5-70), CCL3L1) were tested in these assays in order to probe structure/activity relationships. Each isoform exhibited agonism. The pattern of agonism (potency, maximal effect) was different in the three assays, although the rank order was the same with CCL3L1 being the most potent and efficacious. The data show that the amino terminus of the chemokine is important for signalling. A proline at position 2 (CCL3L1) provides for high potency and efficacy but the isoform with a serine at position 2 (CCL3(2-70)) is as efficacious in some assays showing that the proline is not the only determinant of high efficacy. We also increased the sensitivity of CCR5 signalling by treating cells with sodium butyrate, thus increasing the receptor/G protein ratio. This allowed the detection of a change in intracellular Ca2+ after treatment with CCL7 and Met-RANTES showing that these ligands possess measurable but low efficacy. This study therefore shows that sodium butyrate treatment increases the sensitivity of signalling assays and enables the detection of efficacy in ligands previously considered as antagonists. The use of different assay systems, therefore, provides different estimates of efficacy for some ligands at this receptor. (c) 2006 Elsevier Inc. All rights reserved.

Mechanisms of inverse agonist action at D-2 dopamine receptors

1 Mechanisms of inverse agonist action at the D-2(short) dopamine receptor have been examined. 2 Discrimination of G-protein-coupled and -uncoupled forms of the receptor by inverse agonists was examined in competition ligand-binding studies versus the agonist [H-3]NPA at a concentration labelling both G-protein-coupled and -uncoupled receptors. 3 Competition of inverse agonists versus [H-3] NPA gave data that were fitted best by a two-binding site model in the absence of GTP but by a one-binding site model in the presence of GTP. K-i values were derived from the competition data for binding of the inverse agonists to G-protein-uncoupled and -coupled receptors. K-coupled and K-uncoupled were statistically different for the set of compounds tested ( ANOVA) but the individual values were different in a post hoc test only for (+)-butaclamol. 4 These observations were supported by simulations of these competition experiments according to the extended ternary complex model. 5 Inverse agonist efficacy of the ligands was assessed from their ability to reduce agonist-independent [S-35]GTPγ S binding to varying degrees in concentration-response curves. Inverse agonism by (+)-butaclamol and spiperone occurred at higher potency when GDP was added to assays, whereas the potency of (-)-sulpiride was unaffected. 6 These data show that some inverse agonists ((+)-butaclamol, spiperone) achieve inverse agonism by stabilising the uncoupled form of the receptor at the expense of the coupled form. For other compounds tested, we were unable to define the mechanism.

Inverse agonist properties of atypical antipsychotic drugs

Mechanisms of action of several atypical antipsychotic drugs have been examined at the D-2 dopamine receptor expressed in CHO cells. The drugs tested were found to exhibit inverse agonist activity at the D-2 dopamine receptor based on their effects to potentiate forskolin-stimulated cyclic AMP (cAMP) accumulation. Each of the antipsychotic drugs tested (clozapine, olanzapine, quetiapine and risperidone) increased cAMP accumulation to the same extent. The increase in cAMP was also similar to that seen with typical antipsychotic drugs. Inverse agonism at the D-2 dopamine receptor seems, therefore, to be a property common to all classes of antipsychotic drugs. The effect of sodium ions on the binding of the drugs to the receptor was also assessed. Each of the atypical antipsychotic drugs tested here bound with higher affinity in the absence of sodium ions. Previous studies have shown that some antipsychotic drugs are insensitive to sodium ions and some bind with higher affinity in the presence of sodium ions. Given that all of these antipsychotic drugs are inverse agonists, it may be concluded that this sodium ion sensitivity is unrelated to mechanisms of inverse agonism. (C) 2004 Elsevier Inc. All rights reserved.