Plasticité présynaptique et gliale à long-terme en réponse à un changement chronique de l’activité synaptique,à la jonction neuromusculaire d’amphibien

La plasticité synaptique est une importante propriété du système nerveux, impliquée dans l’intégration de l’information. Cette plasticité a généralement été décrite par des changements aux niveaux pré et postsynaptiques. Notamment, l’efficacité présynaptique, soit la probabilité de libération de neurotransmetteurs associée au contenu quantique d’une synapse, peut être augmentée ou diminuée selon l’activité antérieure de la synapse. Malgré cette caractérisation, les mécanismes à l’origine de la détermination de l’efficacité présynaptique demeurent obscurs. Également, la plasticité synaptique reste encore mal définie au niveau glial, limitant, de ce fait, notre compréhension de l’intégration de l’information. Pourtant, la dernière décennie a mené à une redéfinition du rôle des cellules gliales. Autrefois reléguées à un rôle de support passif aux neurones, elles sont désormais reconnues comme étant impliquées dans la régulation de la neurotransmission. Notamment, à la jonction neuromusculaire (JNM), les cellules de Schwann périsynaptiques (CSPs) sont reconnues pour moduler l’efficacité présynaptique et les phénomènes de plasticité. Un tel rôle actif dans la modulation de la neurotransmission implique cependant que les CSPs soient en mesure de s’adapter aux besoins changeants des JNMs auxquelles elles sont associées. La plasticité synaptique devrait donc sous-tendre une forme de plasticité gliale. Nous savons, en effet, que la JNM est capable de modifications tant morphologiques que physiologiques en réponse à des altérations de l'activité synaptique. Par exemple, la stimulation chronique des terminaisons nerveuses entraîne une diminution persistante de l’efficacité présynaptique et une augmentation de la résistance à la dépression. À l’opposé, le blocage chronique des récepteurs nicotiniques entraîne une augmentation prolongée de l’efficacité présynaptique. Aussi, compte tenu que les CSPs détectent et répondent à la neurotransmission et qu’elles réagissent à certains stimuli environnementaux par des changements morphologiques, physiologiques et d’expression génique, nous proposons que le changement d'efficacité présynaptique imposé à la synapse, soit par une stimulation nerveuse chronique ou par blocage chronique des récepteurs nicotiniques, résulte en une adaptation des propriétés des CSPs. Cette thèse propose donc d’étudier, en parallèle, la plasticité présynaptique et gliale à long-terme, en réponse à un changement chronique de l’activité synaptique, à la JNM d’amphibien. Nos résultats démontrent les adaptations présynaptiques de l’efficacité présynaptique, des phénomènes de plasticité à court-terme, du contenu mitochondrial et de la signalisation calcique. De même, ils révèlent différentes adaptations gliales, notamment au niveau de la sensibilité des CSPs aux neurotransmetteurs et des propriétés de leur réponse calcique. Les adaptations présynaptiques et gliales sont discutées, en parallèle, en termes de mécanismes et de fonctions possibles dans la régulation de la neurotransmission. Nos travaux confirment donc la coïncidence de la plasticité présynaptique et gliale et, en ce sens, soulèvent l’importance des adaptations gliales pour le maintien de la fonction synaptique.

Cholinergic enhancement of perceptual learning : behavioral, physiological, and neuro-pharmacological study in the rat primary visual cortex

Les cortices sensoriels sont des régions cérébrales essentielles pour la perception. En particulier, le cortex visuel traite l’information visuelle en provenance de la rétine qui transite par le thalamus. Les neurones sont les unités fonctionnelles qui transforment l'information sensorielle en signaux électriques, la transfèrent vers le cortex et l'intègrent. Les neurones du cortex visuel sont spécialisés et analysent différents aspects des stimuli visuels. La force des connections entre les neurones peut être modulée par la persistance de l'activité pré-synaptique et induit une augmentation ou une diminution du signal post-synaptique à long terme. Ces modifications de la connectivité synaptique peuvent induire la réorganisation de la carte corticale, c’est à dire la représentation de ce stimulus et la puissance de son traitement cortical. Cette réorganisation est connue sous le nom de plasticité corticale. Elle est particulièrement active durant la période de développement, mais elle s’observe aussi chez l’adulte, par exemple durant l’apprentissage. Le neurotransmetteur acétylcholine (ACh) est impliqué dans de nombreuses fonctions cognitives telles que l’apprentissage ou l’attention et il est important pour la plasticité corticale. En particulier, les récepteurs nicotiniques et muscariniques du sous-type M1 et M2 sont les récepteurs cholinergiques impliqués dans l’induction de la plasticité corticale. L’objectif principal de la présente thèse est de déterminer les mécanismes de plasticité corticale induits par la stimulation du système cholinergique au niveau du télencéphale basal et de définir les effets sur l’amélioration de la perception sensorielle. Afin d’induire la plasticité corticale, j’ai jumelé des stimulations visuelles à des injections intracorticales d’agoniste cholinergique (carbachol) ou à une stimulation du télencéphale basal (neurones cholinergiques qui innervent le cortex visuel primaire). J'ai analysé les potentiels évoqués visuels (PEVs) dans le cortex visuel primaire des rats pendant 4 à 8 heures après le couplage. Afin de préciser l’action de l’ACh sur l’activité des PEVs dans V1, j’ai injecté individuellement l’antagoniste des récepteurs muscariniques, nicotiniques, α7 ou NMDA avant l’infusion de carbachol. La stimulation du système cholinergique jumelée avec une stimulation visuelle augmente l’amplitude des PEVs durant plus de 8h. Le blocage des récepteurs muscarinique, nicotinique et NMDA abolit complètement cette amélioration, tandis que l’inhibition des récepteurs α7 a induit une augmentation instantanée des PEVs. Ces résultats suggèrent que l'ACh facilite à long terme la réponse aux stimuli visuels et que cette facilitation implique les récepteurs nicotiniques, muscariniques et une interaction avec les récepteur NMDA dans le cortex visuel. Ces mécanismes sont semblables à la potentiation à long-terme, évènement physiologique lié à l’apprentissage. L’étape suivante était d’évaluer si l’effet de l’amplification cholinergique de l’entrée de l’information visuelle résultait non seulement en une modification de l’activité corticale mais aussi de la perception visuelle. J’ai donc mesuré l’amélioration de l’acuité visuelle de rats adultes éveillés exposés durant 10 minutes par jour pendant deux semaines à un stimulus visuel de type «réseau sinusoïdal» couplé à une stimulation électrique du télencéphale basal. L’acuité visuelle a été mesurée avant et après le couplage des stimulations visuelle et cholinergique à l’aide d’une tâche de discrimination visuelle. L’acuité visuelle du rat pour le stimulus d’entrainement a été augmentée après la période d’entrainement. L’augmentation de l’acuité visuelle n’a pas été observée lorsque la stimulation visuelle seule ou celle du télencéphale basal seul, ni lorsque les fibres cholinergiques ont été lésées avant la stimulation visuelle. Une augmentation à long terme de la réactivité corticale du cortex visuel primaire des neurones pyramidaux et des interneurones GABAergiques a été montrée par l’immunoréactivité au c-Fos. Ainsi, lorsque couplé à un entrainement visuel, le système cholinergique améliore les performances visuelles pour l’orientation et ce probablement par l’optimisation du processus d’attention et de plasticité corticale dans l’aire V1. Afin d’étudier les mécanismes pharmacologiques impliqués dans l’amélioration de la perception visuelle, j’ai comparé les PEVs avant et après le couplage de la stimulation visuelle/cholinergique en présence d’agonistes/antagonistes sélectifs. Les injections intracorticales des différents agents pharmacologiques pendant le couplage ont montré que les récepteurs nicotiniques et M1 muscariniques amplifient la réponse corticale tandis que les récepteurs M2 muscariniques inhibent les neurones GABAergiques induisant un effet excitateur. L’infusion d’antagoniste du GABA corrobore l’hypothèse que le système inhibiteur est essentiel pour induire la plasticité corticale. Ces résultats démontrent que l’entrainement visuel jumelé avec la stimulation cholinergique améliore la plasticité corticale et qu’elle est contrôlée par les récepteurs nicotinique et muscariniques M1 et M2. Mes résultats suggèrent que le système cholinergique est un système neuromodulateur qui peut améliorer la perception sensorielle lors d’un apprentissage perceptuel. Les mécanismes d’amélioration perceptuelle induits par l’acétylcholine sont liés aux processus d’attention, de potentialisation à long-terme et de modulation de la balance d’influx excitateur/inhibiteur. En particulier, le couplage de l’activité cholinergique avec une stimulation visuelle augmente le ratio de signal / bruit et ainsi la détection de cibles. L’augmentation de la concentration cholinergique corticale potentialise l’afférence thalamocorticale, ce qui facilite le traitement d’un nouveau stimulus et diminue la signalisation cortico-corticale minimisant ainsi la modulation latérale. Ceci est contrôlé par différents sous-types de récepteurs cholinergiques situés sur les neurones GABAergiques ou glutamatergiques des différentes couches corticales. La présente thèse montre qu’une stimulation électrique dans le télencéphale basal a un effet similaire à l’infusion d’agoniste cholinergique et qu’un couplage de stimulations visuelle et cholinergique induit la plasticité corticale. Ce jumelage répété de stimulations visuelle/cholinergique augmente la capacité de discrimination visuelle et améliore la perception. Cette amélioration est corrélée à une amplification de l’activité neuronale démontrée par immunocytochimie du c-Fos. L’immunocytochimie montre aussi une différence entre l’activité des neurones glutamatergiques et GABAergiques dans les différentes couches corticales. L’injection pharmacologique pendant la stimulation visuelle/cholinergique suggère que les récepteurs nicotiniques, muscariniques M1 peuvent amplifier la réponse excitatrice tandis que les récepteurs M2 contrôlent l’activation GABAergique. Ainsi, le système cholinergique activé au cours du processus visuel induit des mécanismes de plasticité corticale et peut ainsi améliorer la capacité perceptive. De meilleures connaissances sur ces actions ouvrent la possibilité d’accélérer la restauration des fonctions visuelles lors d’un déficit ou d’amplifier la fonction cognitive.

Cholinergic receptor subtypes functional regulation in spinal cord injured monoplegic rats

The present study deals with the Cholinergic Receptor subtypes functional regulation in spinal cord injured monoplegic rats: Effect of 5-HT GABA and bone marrow cells.Spinal cord injury causes permanent and irrevocable motor deficits and neurodegeneration. Disruption of the spinal cord leads to diminished transmission of descending control from the brain to motor neurons and ascending sensory information. Behavioural studies showed deficits in motor control and coordination in SCI rats. Cholinergic system plays an important role in SCI, the evaluation of which provides valuable insight on the underlying mechanisms of motor deficit that occur during SCI. The cholinergic transmission was studied by assessing the muscarinic and nicotinic receptors; cholinergic enzymes- ChAT and AChE; second messenger enzyme PLC; transcription factor CREB and second messengers - IP3, cAMP and cGMP. We observed a decrease in the cholinergic transmission in the brain and spinal cord of SCI rats. The disrupted cholinergic system is the indicative of motor deficit and neuronal degeneration in the spinal cord and brain regions. SCI mediated oxidative stress and apoptosis leads to neuronal degeneration in SCI rats. The decreased expression of anti oxidant enzymes – SOD, GPx and neuronal cell survival factors - BDNF, GDNF, IGF-1, Akt and cyclin D2 along with increased expression of apoptotic factors – Bax, caspase-8, TNFa and NF-kB augmented the neuronal degeneration in SCI condition. BMC administration in combination with 5-HT and GABA in SCI rats showed a reversal in the impaired cholinergic neurotransmission and reduced the oxidative stress and apoptosis. It also enhanced the expression of cell survival factors in the spinal cord region. In SCI rats treated with 5-HT and GABA, the transplanted BMC expressed NeuN confirming that 5-HT and GABA induced the differentiation and proliferation of BMC to neurons in the spinal cord. Neurotrophic factors and anti-apoptotic elements in SCI rats treated with 5-HT and GABA along with BMC rendered neuroprotective effects accompanied by improvement in behavioural deficits. This resulted in a significant reversal of altered cholinergic neurotransmission in SCI. The restorative and neuro protective effects of BMC in combination with 5-HT and GABA are of immense therapeutic significance in the clinical management of SCI.

The cognitive neurochemistry of nicotine

The rational for this review is to provide a coherent formulation of the cognitive neurochemistry of nicotine, with the aim of suggesting research and clinical applications. The first part is a comprehensive review of the empirical studies of the enhancing effects of nicotine on information processing, especially those on attentional and mnemonic processing. Then, these studies are put in the context of recent studies on the neurochemistry of nicotine and cholinergic drugs, in general. They suggest a positive effect of nicotine on processes acting on encoded material during the post acquisition phase, the process of consolidation. Thus, the involvement of nicotinic receptors in mnemonic processing is modulation of the excitability of neurons in the hippocampal formation to enable associative processing.

Effect of cholinergic and adrenergic stimulation of the subfornical organ on water intake

Cholinergic and adrenergic agonists and antagonists were injected directly into the subfornical organ (SFO), via implanted cannulae, and the volume of water ingested was recorded over a period of 1 hour after injection. Application of 2 nmol carbachol caused intense water intake in 100% of the animals (8.78±0.61 ml), with a very short intake latency. When the 2 nmol carbachol dose was preceded by increased doses of atropine, a progressive reduction in water intake was observed, with complete blockage of the thirst-inducing response to carbachol at the 20 nmol dose level with atropine. Followed by several doses of hexamethonium, the water intake caused by application of 2 nmol carbachol was reduced, although the response was not totally blocked. Injection of 80 nmol of nicotine had a significant thirst-inducing inducing effect in 50% of the animals studied (1.06±0.18 ml) and increase in water intake was further reduced by application of increased doses of hexamethonium. Raising the dose levels of noradrenaline into th SFO caused an increase in water intake although to a lesser degree than was observed after carbachol injection. When the 40 nmol dose of noradrenaline was preceded by increased doses of propranolol (5 to 40 nmol), there was a gradual reduction in water intake, with total blockage at the 40 nmol dose. Application of phentolamine in doses of 10 to 80 nmol caused no reduction in water intake after 40 nmol of noradrenaline. Application of isoproterenol at doses from 20 to 160 nmol into the SFO caused a dosedependent increase in water intake which was blocked by previous applications of propranolol. These results support the hypothesis that the water intake caused by chemical stimulation of the SFO is mainly due to muscarinic cholinergic receptors, although the influence of nicotinic receptors or participation of adrenergic mediation should not be ruled out. © 1984.

Carbachol injection into the medial preoptic area induces natriuresis, kaliuresis and antidiuresis in rats

The microinjection of carbachol into the medial preoptic area (MPO) of the rat induced natriuresis, kaliuresis and anti-diuresis in a dose-related manner. Atropine blocked all responses to carbachol. Hexamethonium impaired the dose-response effect of carbachol on kaliuresis, but had no effect on natriuresis and enhanced the antidiuretic effect of carbachol. Nicotine alone had no effects, but pre-treatment with nicotine enhanced the responses to carbachol. These data show that activity of the muscarinic receptors of the MPO increases renal electrolyte and reduces water excretion. They also suggest that nicotinic receptors have an inhibitory effect on water excretion. Nicotine could act through mechanisms unrelated to nicotinic receptors to enhance the effect of the carbachol. © 1989.

A fast cholinergic modulation of the primary acoustic startle circuit in rats

Cochlear root neurons (CRNs) are the first brainstem neurons which initiate and participate in the full expression of the acoustic startle reflex. Although it has been suggested that a cholinergic pathway from the ventral nucleus of the trapezoid body (VNTB) conveys auditory prepulses to the CRNs, the neuronal origin of the VNTB-CRNs projection and the role it may play in the cochlear root nucleus remain uncertain. To determine the VNTB neuronal type which projects to CRNs, we performed tract-tracing experiments combined with mechanical lesions, and morphometric analyses. Our results indicate that a subpopulation of non-olivocochlear neurons projects directly and bilaterally to CRNs via the trapezoid body. We also performed a gene expression analysis of muscarinic and nicotinic receptors which indicates that CRNs contain a cholinergic receptor profile sufficient to mediate the modulation of CRN responses. Consequently, we investigated the effects of auditory prepulses on the neuronal activity of CRNs using extracellular recordings in vivo. Our results show that CRN responses are strongly inhibited by auditory prepulses. Unlike other neurons of the cochlear nucleus, the CRNs exhibited inhibition that depended on parameters of the auditory prepulse such as intensity and interstimulus interval, showing their strongest inhibition at short interstimulus intervals. In sum, our study supports the idea that CRNs are involved in the auditory prepulse inhibition of the acoustic startle reflex, and confirms the existence of multiple cholinergic pathways that modulate the primary acoustic startle circuit. © 2013 Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

Variabilidade da frequência cardíaca como ferramenta de análise da função autonômica de tabagistas: revisão de literatura e estudo do plot de Poincaré

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Differential modulation of sympathetic and respiratory activities by cholinergic mechanisms in the nucleus of the solitary tract in rats

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Chronic nicotine activates stress/reward-related brain regions and facilitates the transition to compulsive alcohol drinking

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Kinin-B2 Receptor Mediated Neuroprotection after NMDA Excitotoxicity Is Reversed in the Presence of Kinin-B1 Receptor Agonists

Background: Kinins, with bradykinin and des-Arg(9)-bradykinin being the most important ones, are pro-inflammatory peptides released after tissue injury including stroke. Although the actions of bradykinin are in general well characterized; it remains controversial whether the effects of bradykinin are beneficial or not. Kinin-B2 receptor activation participates in various physiological processes including hypotension, neurotransmission and neuronal differentiation. The bradykinin metabolite des-Arg(9)-bradykinin as well as Lys-des-Arg(9)-bradykinin activates the kinin-B1 receptor known to be expressed under inflammatory conditions. We have investigated the effects of kinin-B1 and B2 receptor activation on N-methyl-Daspartate (NMDA)-induced excitotoxicity measured as decreased capacity to produce synaptically evoked population spikes in the CA1 area of rat hippocampal slices. Principal Findings: Bradykinin at 10 nM and 1 mu M concentrations triggered a neuroprotective cascade via kinin-B2 receptor activation which conferred protection against NMDA-induced excitotoxicity. Recovery of population spikes induced by 10 nM bradykinin was completely abolished when the peptide was co-applied with the selective kinin-B2 receptor antagonist HOE-140. Kinin-B2 receptor activation promoted survival of hippocampal neurons via phosphatidylinositol 3-kinase, while MEK/MAPK signaling was not involved in protection against NMDA-evoked excitotoxic effects. However, 100 nM Lys-des-Arg(9)-bradykinin, a potent kinin-B1 receptor agonist, reversed bradykinin-induced population spike recovery. The inhibition of population spikes recovery was reversed by PD98059,showing that MEK/MAPK was involved in the induction of apoptosis mediated by the B1 receptor. Conclusions: Bradykinin exerted protection against NMDA-induced excitotoxicity which is reversed in the presence of a kinin-B1 receptor agonist. As bradykinin is converted to the kinin-B1 receptor metabolite des-Arg(9)-bradykinin by carboxypeptidases, present in different areas including in brain, our results provide a mechanism for the neuroprotective effect in vitro despite of the deleterious effect observed in vivo.

Lidocaine effects on acetylcholine-elicited currents from mouse superior cervical ganglion neurons

Lidocaine is a commonly used local anaesthetic that, besides blocking voltage-dependent Na+ channels, has multiple inhibitory effects on muscle-type nicotinic acetylcholine (ACh) receptors (nAChRs). In the present study, we have investigated the effects of lidocaine on ACh-elicited currents (IAChs) from cultured mouse superior cervical ganglion (SCG) neurons, which mainly express heteromeric α3β4 nAChRs. Neurons were voltage-clamped by using the perforated-patch method and IAChs were elicited by fast application of ACh (100-300 μM), either alone or in presence of lidocaine at different concentrations. IAChs were reversibly blocked by lidocaine in a concentration-dependent way (IC50 = 41 μM; nH close to 1) and the inhibition was, at least partially, voltage-dependent, indicating an open-channel blockade. Besides, lidocaine blocked resting (closed) nAChRs, as evidenced by the increased inhibition caused by a 12 s lidocaine application just before its co-application with the agonist, and also enhanced IAChs desensitisation, at concentrations close to the IC50. These results indicate that lidocaine has diverse inhibitory actions on neuronal heteromeric nAChRs resembling those previously reported for Torpedo (muscle-type) nAChRs ( Alberola-Die et al., 2011). The similarity of lidocaine actions on different subtypes of heteromeric nAChRs differs with the specific effects of other compounds, restricted to particular subtypes of nAChRs.

Treatment of dementia with neurotransmission modulation

The prevalence of dementia is growing in developed countries where elderly patients are increasing in numbers. Neurotransmission modulation is one approach to the treatment of dementia. Cholinergic precursors, anticholinesterases, nicotine receptor agonists and muscarinic M-2 receptor antagonists are agents that enhance cholinergic neurotransmission and that depend on having some intact cholinergic innervation to be effective in the treatment of dementia. The cholinergic precursor choline alfoscerate may be emerging as a potential useful drug in the treatment of dementia, with few adverse effects. Of the anticholinesterases, donepezil, in addition to having a similar efficacy to tacrine in mild-to-moderate Alzheimer's disease (AD), appears to have major advantages; its use is associated with lower drop-out rates in clinical trials, a lower incidence of cholinergic-like side effects and no liver toxicity. Rivastigmine is efficacious in the treatment in dementia with Lewy bodies, a condition in which the other anticholinesterases have not been tested extensively to date. Galantamine is an anticholinesterase and also acts as an allosteric potentiating modulator at nicotinic receptors to increase the release of acetylcholine. Pooled data from clinical trials of patients with mild-to-moderate AD suggest that the benefits and safety profile of galantamine are similar to those of the anticholinesterases. Selective nicotine receptor agonists are being developed that enhance cognitive performance without influencing autonomic and skeletal muscle function, but these have not yet entered clinical trial for dementia. Unlike the cholinergic enhancers, the M, receptor agonists do not depend upon intact cholinergic nerves but on intact M, receptors for their action, which are mainly preserved in AD and dementia with Lewy bodies. The M, receptor-selective agonists developed to date have shown limited efficacy in clinical trials and have a high incidence of side effects. A major recent advancement in the treatment of dementia is memantine, a non-competitive antagonist at NMDA receptors. Memantine is beneficial in the treatment of severe and moderate to-severe AD and may also be of some benefit in the treatment of mild-to-moderate vascular dementia. Drugs that modulate 5-HT, somatostatin and noradrenergic neurotransmission are also being considered for the treatment of dementia.

Paradoxical association between smoking and olfactory identification in psychosis versus controls

Objective: Deficits in olfactory identification have been demonstrated in patients with schizophrenia. This study examined the interaction between smoking and olfactory identification in patients with psychotic disorders versus well controls. Method: Olfactory identification was assessed in three groups of subjects using the University of Pennsylvania Smell Identification Test (UPSIT). Sixteen patients with affective psychoses, 22 patients with nonaffective psychoses, and 21 well controls were tested. Results: There was a significant interaction between diagnostic classification (patient or control) and smoking. Patients who were smokers scored higher on the UPSIT than non-smokers, while controls who were smokers scored lower than non-smokers. Conclusions: Smoking may have a 'normalising' effect on olfactory identification in some patients with psychosis. Further studies are needed to examine the relationship between psychosis, olfactory identification and the effects of nicotine.

Comparison of taurine- and glycine-induced conformational changes in the M2-M3 domain of the glycine receptor

In the ionotropic glutamate receptor, the global conformational changes induced by partial agonists are smaller than those induced by full agonists. However, in the pentameric ligand-gated ion channel receptor family, the structural basis of partial agonism is not understood. This study investigated whether full and partial agonists induce different conformation changes in the glycine receptor chloride channel ( GlyR). A substituted cysteine accessibility analysis demonstrated previously that glycine binding induced an increase in surface accessibility of all residues from Arg(271) to Lys(276) in the M2-M3 domain of the homomeric alpha1 GlyR. Here we compare the surface accessibility changes induced by the full agonist, glycine, and the partial agonist, taurine. In GlyRs incorporating the A272C, S273C, L274C, or P275C mutation, the reaction rate of the cysteine-specific compound, methanethiosulfonate ethyltrimethylammonium, depended on how strongly the receptors were activated but was agonist-independent. Reaction rates could not be compared in the R271C and K276C mutant GlyRs because methanethiosulfonate ethyltrimethylammonium did not modify the extremely small currents induced by saturating taurine or equivalent low glycine concentrations. The results indicate that bound taurine and glycine molecules impose identical conformational changes to the M2-M3 domain. We therefore conclude that the higher efficacy of glycine is due to an increased ability to stabilize a common activated configuration.