A proposed EPR approach to evaluating agonist binding site of a peptide receptor

Angiotensin II (Ang II) and its transmembrane AT(1) receptor were selected in order to test an innovative strategy that might allow the assessment of the agonist binding site in the receptor molecule. With the use of the 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl-4-amino-4-carboxylic acid (TOAC) paramagnetic probe, a biologically active agonist (TOAC(1)-Ang II), as well as an inactive control (TOAC(4)-Ang II) analogs were mixed in solution with various synthesized AT(1) fragments. Comparative intermolecular interactions, as estimated by analyzing the EPR spectra of solutions, suggested the existence of an agonist binding site containing a sequence composed of portions of the N-terminal (13-17) and the third extracellular loop (266-278) fragments of the AT(1) molecule. Therefore, this combined EPR-TOAC approach shows promise as an alternative for use also in other applications related to specific intermolecular association processes.

Inhibition Mechanism of Rat alpha(3)beta(4) Nicotinic Acetylcholine Receptor by the Alzheimer Therapeutic Tacrine

Nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs) were studied in detail in the past regarding their interaction with therapeutic and drug addiction related compounds. Using fast kinetic whole-cell recording, we have now studied effects of tacrine, an agent used clinically to treat Alzheimer`s disease, on currents elicited by activation of rat alpha(3)beta(4) nAChR heterologously expressed in KX alpha(3)beta(4)R2 cells. Characterization of receptor activation by nicotine used as agonist revealed a K(d) of 23 +/- 0.2 mu M and 4.3 +/- 1.3 for the channel opening equilibrium constant, Phi(-1). Experiments were performed to investigate whether tacrine is able to activate the alpha(3)beta(4) nAChR. Tacrine did not activate whole-cell currents in KX alpha(3)beta(4)R2 cells but inhibited receptor activity at submicromolar concentration. Dose response curves obtained with increasing agonist or inhibitor concentration revealed competitive inhibition of nAChRs by tacrine, with an apparent inhibition constant, K(I), of 0.8 mu M. The increase of Phi(-1) in the presence of tacrine suggests that the drug stabilizes a nonconducting open channel form of the receptor. Binding studies with TCP and MK-801 ruled out tacrine binding to common allosteric sites of the receptor. Our study suggests a novel mechanism for action of tacrine on nAChRs besides inhibition of acetylcholine esterase.

Mode of cembranoid action on embryonic muscle acetylcholine receptor

The mechanism of eupalmerin acetate (EUAC) actions on the embryonic muscle nicotinic acetylcholine receptor (nAChR) in BC3H-1 cells was studied by using whole-cell and single-channel patch-clamp current measurements. With whole-cell currents, EUAC did not act as an agonist on this receptor. Coapplication of 30 mu M EUAC with 50 mu M, 100 N, or 500 mu M carbamoylcholine (CCh) reversibly inhibited the current amplitude, whereas, with 20 mu M CCh, current was increased above control values in the presence of EUAC. EUAC concentration curves (0.01-40 N) obtained with 100 mu M and 500 mu M CCh displayed slope coefficients, n(H), significantly smaller than one, suggesting that EUAC bound to several sites with widely differing affinities on the receptor molecule. The apparent rate of receptor desensitization in the presence of EUAC and CCh was either slower than or equal to that obtained with CCh alone. The major finding from single-channel studies was that EUAC did not affect single-channel conductance or the ability of CCh to interact with the receptor. Instead, EUAC acted by increasing the channel closing rate constant. The results are not consistent with the competitive model for EUAC inhibition, with the sequential open-channel block model, or with inhibition by increased desensitization. The data are best accounted for by a model in which EUAC acts by closed-channel block at low concentrations, by positive modulation at intermediate concentrations, and by negative allosteric modulation of the open channel at high concentrations. (c) 2007 Wiley-Liss, Inc.

Stereoselective synthesis of azetidine-derived glutamate and aspartate analogues from chiral azetidin-3-ones

The stereoselective syntheses of cis conformationally constrained glutamate and aspartate analogues, containing an azetidine framework were accomplished from (S)-N-tosyl-2-phenylglycine in moderate overall yields. The key steps in these syntheses involved an efficient Wittig olefination of an azetidin-3-one, followed by a highly stereoselective rhodium catalyzed hydrogenation. The route could also be applied to the synthesis of a trans glutamate analogue, since epimerization of cis to trans isomer could be performed using DBU in toluene at reflux. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Variabilidade molecular na região 3'UTR do gene do receptor da lipoproteína de baixa densidade - diversidade intra e intercontinental

As origens das populações e o processo de povoamento das Américas são questões bastante controversas e, por isso, têm sido amplamente estudadas. O gene LDLR (low density lipoprotein receptor), que está localizado no braço curto do cromossomo 19 (p13.1-p13.3) e possui 18 éxons, bem como uma porção 3’UTR onde ocorrem dois elementos Alu completos (chamados de U e D) e um parcial, foi escolhido para esclarecer esses e outros problemas de evolução e variação genética humana. O objetivo geral deste trabalho foi verificar o que esta região hipervariável, especificamente na sua porção U, nos indicaria sobre a história evolutiva das populações ameríndias. Para este trabalho foram analisadas amostras de DNA de indivíduos nativos da Mongólia (n=24), da Sibéria (n=26), das Américas do Norte (n=11), Central (n=26) e do Sul (n=16), totalizando 14 populações e 103 indivíduos. Essas amostras foram amplificadas pela técnica de PCR (polymerase chain reaction), utilizando-se primers específicos para o segmento hipervariável U e, posteriormente, foram elas seqüenciadas automaticamente. Quatorze sítios polimórficos foram encontrados, classificáveis em sete haplótipos, sendo que o sítio 3809 apresentou uma transversão de C para G não descrita na literatura. A estimativa geral de diversidade nucleotídica (π) foi de 0.62%, considerada alta para um marcador autossômico. Verificou-se uma certa uniformidade haplotípica entre a Ásia e a América, mas com a diferenciação maior ocorrendo entre a Mongólia e a América+Sibéria. Não foi detectada diferenciação significativa entre nativos sul e centro-americanos. De um modo geral, o estudo desse marcador confirmou uma provável origem asiática para as populações ameríndias e apoiou a hipótese de uma única onda de migração no processo de povoamento pré-histórico das Américas.

Efeitos do estresse hipo e hiperosmótico sobre as características do receptor à insulina e sobre a captação de glicose em branquias do caranguejo Chasmagnathus granulata

Neste trabalho investigou-se as características do receptor à insulina e a capacidade de captação de glicose nas brânquias do caranguejo Chasmagnathus granulata aclimatado a diferentes tempos (24, 72 e 144 horas) de estresse hiper e hiposmótico. Primeiramente, o cDNA do receptor para insulina foi parcialmente clonado e seqüenciado em brânquias posteriores de Chasmagnathus granulata. A seqüência peptídica mostrou a presença de 39 aminoácidos e foi designada CGIRLTK (C. granulata insulina receptor-like tyrosine kinase). Esta seqüência apresentou significativa homologia com o domínio tirosina quinase da subunidade b dos receptores para insulina de mamíferos (69%) e de Drosophila (74%). Sítios de ligação à insulina foram caracterizados nas membranas plasmáticas das brânquias através do estudo de ligação com 125I-insulina. A atividade tirosina quinase foi determinada pela capacidade do CGIRLTK de fosforilar o substrato sintético poly (Glu; Tyr 4:1). A captação de glicose foi avaliada pela captação de [14C] 2-deoxi-D-glicose pelo tecido branquial. Nas brânquias posteriores a insulina bovina estimulou significativamente a fosforilação do CGIRLTK nos animais aclimatados a 20‰ de salinidade (controle), já nas brânquias anteriores este estímulo não foi observado. O estresse hiperosmótico (34 ‰ de salinidade) levou a uma diminuição do número e da afinidade dos receptores à insulina nas brânquias posteriores, bem como a uma redução na atividade tirosina quinase. A captação de glicose não mudou durante os tempos de estresse osmótico estudados Esses resultados mostram que o estresse hiperosmótico modifica a sinalização da insulina, causando um estado de resistência à insulina nas brânquias posteriores. Nenhuma mudança foi observada na concentração dos receptores à insulina nas brânquias posteriores de caranguejos aclimatados durante 24 horas ao estresse hiposmótico (0‰). Contudo, foi observada uma redução na afinidade dos receptores pela insulina bovina. A fosforilação do CGIRLTK diminui às 24 horas de estresse e retornou aos valores basais às 144horas. A captação de glicose não foi alterada significativamente. Os resultados sugerem que o estresse hiposmótico modifica as características do CGIRLTK nas brânquias posteriores de C. granulata de forma tempo-dependente. Essas mudanças são parte dos ajustes necessários à sobrevivência à baixa salinidade. Nas brânquias anteriores, durante aclimatação ao estresse hiperosmótico, foi observada redução da concentração e da capacidade de fosforilação dos receptores insulínicos. Contudo, a insulina bovina não estimulou a fosforilação nas brânquias anteriores durante o estresse Nenhuma alteração foi observada na concentração e na afinidade de receptores à insulina nas brânquias anteriores após 24 horas de estresse hiposmótico. A fosforilação do receptor à insulina diminuiu após 24 horas de estresse e voltou aos valores basais após 72 horas. A capacidade de captação de glicose, por sua vez, não foi modificada em função de mudanças na osmoliridade do ambiente. Assim como no estresse hiperosmótico, a insulina bovina não estimulou a fosforilação nas brânquias anteriores no estresse hiposmótico. Os resultados deste trabalho demonstram que o estresse osmótico modifica as características do CGILRTK e conseqüentemente a transdução do sinal insulínico nas brânquias. As respostas às alterações de salinidade dependem do tipo de estresse ao qual o animal é submetido e da brânquia estudada (anterior ou posterior). As mudanças observadas no sinal insulínico fazem parte dos ajustes necessários para a regulação osmótica frente às mudanças ambientais de salinidade.

Efeito das prostaglandinas ciclopentenônicas sobre a expressão gênica do fator nuclear PPAR-γ, do receptor de scavenger CD36 e proteínas de apoptose em macrófagos : implicações para a fisiopatologia da aterosclerose

Considerando que as doenças cardiovasculares representam a maior causa de mortalidade e morbidade em países ocidentais, a aterosclerose se destaca pelo fato de predispor os pacientes ao infarto do miocárdio, a acidentes vasculares cerebrais e a doenças vasculares periféricas. Neste contexto, a oxidação de lipoproteínas do plasma, particularmente LDL, é um dos fatores de risco para eventos cardiovasculares, pois é reconhecida e internalizada por macrófagos, ocasionando a sua diferenciação em foam cells. Diversos fatores participam deste processo de diferenciação, como a expressão de receptores de scavenger CD 36, proporcionando aumento na captação de LDL oxidada, aumento na síntese endógena de colesterol e ativação de fatores nucleares que iniciam a transcrição de proteínas específicas e fatores de crescimento que disparam a aterogênese. Os fenômenos celulares relacionados à apoptose também são de especial importância, tanto no desenvolvimento da lesão aterosclerótica como na estabilidade da placa e formação de trombos. As prostaglandinas (PGs) ciclopentenônicas (CP-PGs), em particular a PGA2 e a 15-desóxi-∆12,14-PGJ2 são uma classe especial de PGs que, em diminutas concentrações, disparam a expressão das proteínas de choque térmico (hsp), que são citoprotetoras. Além disso, CP-PGs bloqueiam a ativação do fator nuclear pró-inflamatório NF-κB tornando-as potentes agentes antiinflamatórios. Embora as PGs das famílias A e J guardem uma série de características em comum, a 15-desóxi-∆12,14- PGJ2 é o ligante fisiológico do fator nuclear pró-aterogênico PPAR-γ, enquanto as PGs da família A ativam apenas a via citoprotetora das hsp. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos das CP-PGs sobre a expressão gênica de fatores relacionados à diferenciação de macrófagos em foam cells, bem como proteínas reguladoras do processo de apoptose, em células da linhagem pró-monocítica humana U937. Para tal, as células foram tratadas com CPPGs em presença e/ou ausência de LDL nat e LDL ox, o RNA foi extraído para a realização de RT-PCR para PPAR-γ, CD 36, HMG-CoA redutase e proteínas de apoptose Caspase 3, p53 e Bcl-xL. O tratamento estatístico utilizado foi análise de variância (ANOVA one-way) e teste “t” de student, com resultados expressos como médias + desvios-padrão da média, com P<0,05. Os resultados obtidos demontraram que as CP-PGs PGA2 (20µM-24h) e PGJ2 (1,5µM-24h) inibiram a expressão gênica do fator nuclear PPAR- γ (64 % (PGA2), 88 % (15- d-PGJ2)) nas células U937, em presença de LDL oxidada, quando comparado ao controle. PGA2 inibiu a expressão de HMG-CoA redutase (33 %), enzima chave da síntese de colesterol intracelular, e o tratamento com as CP-PGs também inibiu a apoptose nas células tratadas em presença de LDL oxidada. Os dados sugerem que as CP-PGs apresentam grande potencial para o tratamento da aterosclerose, já que, além de apresentarem efeito antiinflamatório, inibem a expressão do fator nuclear pró-aterogênico PPAR-γ, do receptor de scavenger CD36 (apenas a 15-desóxi-∆12,14-PGJ2) e da enzima HMG-CoA redutase. O bloqueio da apoptose nas células estudadas pode estar relacionado à citoproteção oferecida por estas PGs. Embora investigações in vivo deste laboratório tenham mostrado a eficácia do tratamento com CP-PGs em camundongos portadores de aterosclerose, estudos adicionais são necessários para esclarecer-se o efeito antiaterogênico das mesmas.

Effects of muscarinic receptor antagonists on acetylcholine-induced contractions of jejunal smooth muscle in horses

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Expression of fibroblast growth factor 10 and its receptor, fibroblast growth factor receptor 2B, in the bovine corpus luteum

There is evidence that several fibroblast growth factors (FGFs) are involved in growth and development of the corpus luteum (CL), but many FGFs have not been investigated in this tissue, including FGF10. The objective of this study was to determine if FGF10 and its receptor (FGFR2B) are expressed in the CL. Bovine CL were collected from an abattoir and classed as corpus hemorrhagica (stage 1), developing (stage 11), developed (stage 111), and regressed (stage IV) CL. Expression of FGF10 and FGFR2B mRNA was measured by reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR). Both genes were expressed in bovine CL, and FGF10 expression did not differ between stages of CL development. FGF10 protein was localized to large and small luteal cells by immunohistochemistry. FGFR2B expression was approximately threefold higher in regressed compared to developing and developed CL (P < 0.05). To determine if FGF10 and FGFR2B expression is regulated during functional luteolysis, cattle were injected with PGF2 alpha and CL collected at 0, 0.5, 2, 4, 12, 24, 48, and 64 hr thereafter (n = 5 CL/time point), and mRNA abundance was measured by real-time RT-PCR. FGF10 mRNA expression did not change during functional luteolysis, whereas FGFR2B mRNA abundance decreased significantly at 2, 4, and 12 hr after PGF2a, and returned to pretreatment levels for the period 24-64 hr post-PGF2 alpha. These data suggest a potential role for FGFR2B signaling during structural luteolysis in bovine CL.

Effects of V-1 and angiotensin receptor subtypes of the paraventricular nucleus on the water intake induced by vasopressin injected into the lateral septal area

In this study, we investigated the influence of d(CH2)(5)-Tyr (Me)-AVP (AAVP) an antagonist of V-1 receptors of arginine(8)-vasopressin (AVP) and the effects of losartan and CGP42112A (selective ligands of the AT, and AT, angiotensin receptors, respectively) injections into the paraventricular nucleus (PVN) on the thirst effects of AVP stimulation of the lateral septal area (LSA). AVP injection into the LSA increased the water intake in a dose-dependent manner. AAVP injected into the PVN produced a dose-dependent reduction of the drinking responses elicited by LSA administration of AVP. Both the AT(1) and AT(2) ligands administered into the PVN elicited a concentration-dependent inhibition in the water intake induced by AVP injected into the LSA, but losartan was more effective than CGP42112A the increase in the AVP response. These results indicate that LSA dipsogenic effects induced by AVP are mediated primarily by PVN AT(1) receptors. However, doses of losartan were more effective when combined with CGP42112A than when given alone, suggesting that the thirst induced by AVP injections into LSA may involve activation of multiple angiotensin II (ANG II) receptor subtypes. These results also suggests that facilitatory effects of AVP on water intake into the LSA are mediated through the activation of V-receptors and that the inhibitory effect requires V-receptors. Based on the present findings, we suggest that the administration of AVP into the LSA may play a role in the PVN control of water control. (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

On a possible dual role for the lateral septal area 5-HT1A receptor system in the regulation of water intake and urinary excretion

The 5-hydroxytryptamine (5-HT)(1A) receptor system plays a prominent role in a variety of physiological functions and behavior and regulation of this responsiveness of the receptor system has been implicated in the central regulation of water intake and urinary excretion. The lateral septal area (LSA) exhibits a high density of 5-HT1A receptors, as well as a subpopulation of oxytocin (OT) receptors. Here we report the effects of pMPPF (a selective 5-HT1A antagonist), d(CH2)(5)[Tyr(Me)(2)Thr(4), Orn(5), Tyr(NH2)(9)]-vasotocin (an OT antagonist), and that 5-HT1A receptor system is regulated as a consequence of activation of the Na+ channel by veratridine. Cannulae were implanted into the LSA of rats to enable the introduction of the drugs. Injections of 8-OH-DPAT (a 5-HT1A agonist) blocked water intake and increased urinary excretion, while pMPPF or the OT antagonist injected bilaterally before 8-OH-DPAT blocked its inhibitory effect on water intake and its diuretic effect. In contrast, increases in extracellular sodium levels induced by the sodium channel modulator, veratridine, enhanced 5-HT1A responsiveness for water intake and reduced the diuretic effects induced by 8-OH-DPAT. These trials demonstrated that the responsiveness of the 5-HT1A receptor system in the LSA can be enhanced or depressed as a consequence of an induced rise in extracellular sodium. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Influence of arginine vasopressin receptors and angiotensin receptor subtypes on the water intake and arterial blood pressure induced by vasopressin injected into the lateral septal area of the rat

In this study we investigated the influence of d(CH2)(5)-Tyr(Me)-[Arg(8)]vasopressin (AAVP) and [adamanteanacetyl(1),0-ET-DTyr(2), Val(4), aminobutyryl(6), Arg(8,9)]-[Arg(8)]vasopressin (ATAVP), which are antagonists of vasopressin V-1 and V-2 receptors, and the effects of losartan, a selective angiotensin AT(1) receptor antagonist, and CGP42112A, a selective AT(2) receptor antagonist, injected into the lateral septal area (LSA) on thirst and hypertension induced by [Arg(8)]vasopressin (AVP). AAVP and ATAVP injected into the LSA reduced the drinking responses elicited by injecting AVP into the LSA. Both the AT(1) and AT(2) ligands administered into the LSA elicited a concentration-dependent decrease in the water intake induced by AVP injected into the LSA, but losartan was more effective than CGP42112A. The increase in MAP, due to injection of AVP into the LSA, was reduced by prior injection of AAVP from 18 +/- 1 to 6 +/- 1 mm Hg. Losartan injected into the LSA prior to AVP reduced the increase in MAP to 7 +/- 0.8 mm Hg. ATAVP and CGP42112A produced no changes in the pressor effect of AVP. These results suggest that the dipsogenic effects induced by injecting AVP into the LSA were mediated primarily by AT(1) receptors. However, doses of losartan were more effective when combined with CGP42112A than when given alone, suggesting that the thirst induced by AVP injections into LSA may involve activation of multiple AVP and angiotensin II receptor subtypes. The pressor response of AVP was reduced by losartan and by AAVP. CGP42112A and ATAVP did not change the AVP pressor response. These results suggest that facilitator effects of AVP on water intake are mediated through the activation of V-1 receptors and that the inhibitory effect requires V-2 receptors. The involvement of AT(1) and AT(2) receptors can be postulated. Based on the present findings, we suggest that the AVP in the LSA may play a role in the control of water and arterial blood pressure balance. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Regulation of angiotensin type 2 receptor in bovine granulosa cells

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Mode of Peroxisome Proliferator-Activated Receptor gamma Activation by Luteolin

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)