Growth hormone response to growth hormone-releasing peptide-2 in growth hormone-deficient Little mice

OBJECTIVE: To investigate a possible direct, growth hormone-releasing, hormone-independent action of a growth hormone secretagogue, GHRP-2, in pituitary somatotroph cells in the presence of inactive growth hormone-releasing hormone receptors. MATERIALS AND METHODS: The responses of serum growth hormone to acutely injected growth hormone-releasing P-2 in lit/litmice, which represent a model of GH deficiency arising frommutated growth hormone-releasing hormone-receptors, were compared to those observed in the heterozygous (lit/+) littermates and wild-type (+/+) C57BL/6J mice. RESULTS: After the administration of 10 mcg of growth hormone-releasing P-2 to lit/lit mice, a growth hormone release of 9.3 +/- 1.5 ng/ml was observed compared with 1.04 +/- 1.15 ng/ml in controls (p<0.001). In comparison, an intermediate growth hormone release of 34.5 +/- 9.7 ng/ml and a higher growth hormone release of 163 +/- 46 ng/ml were induced in the lit/+ mice and wild-type mice, respectively. Thus, GHRP-2 stimulated growth hormone in the lit/lit mice, and the release of growth hormone in vivo may be only partially dependent on growth hormone-releasing hormone. Additionally, the plasma leptin and ghrelin levels were evaluated in the lit/lit mice under basal and stimulated conditions. CONCLUSIONS: Here, we have demonstrated that lit/lit mice, which harbor a germline mutation in the Growth hormone-releasing hormone gene, maintain a limited but statistically significant growth hormone elevation after exogenous stimulation with GHRP-2. The present data probably reflect a direct, growth hormone-independent effect on Growth hormone S (ghrelin) stimulation in the remaining pituitary somatotrophs of little mice that is mediated by growth hormone S-R 1a.

Growth hormone response to growth hormone-releasing peptide-2 in growth hormone-deficient Little mice

OBJECTIVE: To investigate a possible direct, growth hormone-releasing, hormone-independent action of a growth hormone secretagogue, GHRP-2, in pituitary somatotroph cells in the presence of inactive growth hormonereleasing hormone receptors. MATERIALS AND METHODS: The responses of serum growth hormone to acutely injected growth hormone-releasing P-2 in lit/litmice, which represent a model of GH deficiency arising frommutated growth hormone-releasing hormonereceptors, were compared to those observed in the heterozygous (lit/+) littermates and wild-type (+/+) C57BL/6J mice. RESULTS: After the administration of 10 mcg of growth hormone-releasing P-2 to lit/lit mice, a growth hormone release of 9.3±1.5 ng/ml was observed compared with 1.04±1.15 ng/ml in controls (p<0.001). In comparison, an intermediate growth hormone release of 34.5±9.7 ng/ml and a higher growth hormone release of 163±46 ng/ml were induced in the lit/+ mice and wild-type mice, respectively. Thus, GHRP-2 stimulated growth hormone in the lit/lit mice, and the release of growth hormone in vivo may be only partially dependent on growth hormone-releasing hormone. Additionally, the plasma leptin and ghrelin levels were evaluated in the lit/lit mice under basal and stimulated conditions. CONCLUSIONS: Here, we have demonstrated that lit/lit mice, which harbor a germline mutation in the Growth hormone-releasing hormone gene, maintain a limited but statistically significant growth hormone elevation after exogenous stimulation with GHRP-2. The present data probably reflect a direct, growth hormone-independent effect on Growth hormone S (ghrelin) stimulation in the remaining pituitary somatotrophs of little mice that is mediated by growth hormone S-R 1a.

Growth hormone secretagogues: characterization, efficacy, and minimal bioactive conformation.

Another class of growth hormone (GH) secretagogues has been discovered by altering the backbone structure of a flexible linear GH-releasing peptide (GHRP). In vitro and in vivo characterization confirms these GH secretagogues as the most potent and smallest (M(r) < 500) reported. Anabolic efficacy is demonstrated in rodents with intermittent delivery. A convergent model of the bioactive conformation of GHRPs is developed and is supported by the NMR structure of a highly potent cyclic analog of GHRP-2. The model and functional data provide a logical framework for the further design of low-molecular weight secretagogues and illustrate the utility of an interdisciplinary approach to elucidating potential bound-state conformations of flexible peptide ligands.

Méthodologie pour la synthèse combinatoire d’azapeptides: application à la synthèse d’analogues aza-GHRP-6 en tant que ligands du récepteur CD36

Les azapeptides sont des mimes peptidiques où le carbone alpha d’un ou de plusieurs acides aminés est remplacé par un atome d’azote. Cette modification tend à stabiliser une conformation en repliement beta en raison de la répulsion électronique entre les paires d’électrons libres des atomes d’azote adjacents et de la géométrie plane de l’urée. De plus, le résidu semicarbazide a une meilleure résistance face aux protéases en plus d’être chimiquement plus stable qu’une liaison amide. Bien que les propriétés des azapeptides en fassent des mimes peptidiques intéressants, leurs méthodes de synthèses font appel à la synthèse laborieuse d’hydrazines substituées en solution. Le peptide sécréteur d’hormone de croissance 6 (GHRP-6, His-D-Trp-Ala-Trp-D-Phe-Lys-NH2) est un hexapeptide synthétique qui possède une affinité pour deux récepteurs distincts: les récepteurs GHS-R1a et CD36. Les travaux effectués au cours de mon doctorat qui seront détaillés dans cet ouvrage visent à atteindre deux objectifs: (1) le développement d’analogues du peptide GHRP-6 sélectif à un seul récepteur et (2) la mise au point d’une nouvelle méthodologie pour la synthèse combinatoire d’azapeptides. En réponse au premier objectif, la synthèse parallèle de 49 analogues aza-GHRP-6 a été effectuée et certains candidats sélectifs au récepteur CD36 ont été identifiés. L’étude de leurs propriétés anti-angiogéniques, effectuée par nos collaborateurs, a également permis d’identifier des candidats intéressants pour le traitement potentiel de la dégénérescence maculaire liée à l’âge. Une nouvelle approche pour la synthèse combinatoire d’azapeptides, faisant appel à l’alkylation et la déprotection chimiosélective d’une sous-unité semicarbazone ancrée sur support solide, a ensuite été développée. La portée de cette méthodologie a été augmentée par la découverte de conditions permettant l’arylation régiosélective de cette sous-unité semicarbazone, donnant accès à treize nouveaux dérivés aza-GHRP-6 possédant des résidus aza-arylglycines aux positions D-Trp2 et Trp4. L’élaboration de conditions propices à l’alkylation et la déprotection chimiosélective de la semicarbazone a donné accès à une variété de chaînes latérales sur l’acide aminé « aza » préalablement inaccessibles. Nous avons, entre autres, démontré qu’une chaîne latérale propargyl pouvait être incorporée sur l’acide aminé « aza ». Tenant compte de la réactivité des alcynes, nous avons ensuite élaboré des conditions réactionnelles permettant la formation in situ d’azotures aromatiques, suivie d’une réaction de cycloaddition 1,3-dipolaire sur support solide, dans le but d’obtenir des mimes de tryptophane. Sept analogues du GHRP-6 ont été synthétisés et testés pour affinité au récepteur CD36 par nos collaborateurs. De plus, nous avons effectué une réaction de couplage en solution entre un dipeptide possédant un résidu aza-propargylglycine, du paraformaldehyde et une variété d’amines secondaires (couplage A3) afin d’accéder à des mimes rigides d’aza-lysine. Ces sous-unités ont ensuite été incorporées sur support solide afin de générer sept nouveaux azapeptides avec des dérivés aza-lysine à la position Trp4 du GHRP-6. Enfin, une réaction de cyclisation 5-exo-dig a été développée pour la synthèse de N-amino imidazolin-2-ones en tant que nouveaux mimes peptidiques. Leur fonctionnalisation par une série de groupements benzyliques à la position 4 de l’hétérocycle a été rendue possible grâce à un couplage Sonogashira précédant la réaction de cyclisation. Les propriétés conformationnelles de cette nouvelle famille de composés ont été étudiées par cristallographie aux rayons X et spectroscopie RMN d’un tétrapeptide modèle. L’activité biologique de deux mimes peptidiques, possédant un résidu N-amino-4-méthyl- et 4-benzyl-imidazolin-2-one à la position Trp4 du GHRP-6, a aussi été examinée. L’ensemble de ces travaux devrait contribuer à l’avancement des connaissances au niveau des facteurs structurels et conformationnels requis pour le développement d’azapeptides en tant que ligands du récepteur CD36. De plus, les résultats obtenus devraient encourager davantage l’utilisation d’azapeptides comme peptidomimétiques grâce à leur nouvelle facilité de synthèse et la diversité grandissante au niveau de la chaîne latérale des acides aminés « aza ».