drug-induced-sensitization-adenylyl-cyclase-assay-streamlining

Drug-induced Sensitization of Adenylyl Cyclase: Assay Streamlining and Miniaturization for Small Molecule and siRNA Screening Applications

Sensitization of adenylyl cyclase (AC) signaling has been implicated in a variety of neuropsychiatric and neurologic disorders including substance abuse ...

Purdue University

Heterotrimeric G &#x86CB;&#x767D; Galpha &#x4E9A;&#x57FA;&#x548C; GoLoco &#x6BCD;&#x9898;&#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#x662F;&#x4E00;&#x6574;&#x5957;&#x5B88;&#x6052;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x65E0;&#x810A;&#x690E;&#x52A8;&#x7269;&#x4E0D;&#x5BF9;&#x79F0;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5206;&#x88C2;&#x548C;&#x810A;&#x690E;&#x52A8;&#x7269;&#x8BF1;&#x5BFC;&#x548C;&#x4E0A;&#x76AE;&#x524D;&#x4F53;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5206;&#x5316;&#x7684;&#x8C03;&#x63A7;&#x86CB;&#x767D;&#x4E2D;&#x7684;&#x5173;&#x952E;&#x6210;&#x5458;&#x3002;GoLoco &#x6BCD;&#x9898;&#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#x7ED1;&#x5B9A;&#x5230;&#x6291;&#x5236;&#x5B50;&#x7C7B; &#xFF08;Galphai&#xFF09; &#x7684; Galpha &#x4E9A;&#x57FA;&#xFF0C;&#xFF0C;&#x56E0;&#x6B64;&#x5B83;&#x6709;&#x9009;&#x62E9;&#x5730;&#x5047;&#x5B9A; Galphai.GoLoco &#x6BCD;&#x9898;&#x86CB;&#x767D;&#x590D;&#x5408;&#x7269;&#x4F5C;&#x7528;&#x76F4;&#x63A5;&#x529F;&#x80FD;&#x5FAE;&#x7BA1;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x57FA;&#x7840;&#x4E3B;&#x8F74;&#x65B9;&#x5411;&#x548C;&#x4E2D;&#x671F;&#x7684;&#x67D3;&#x8272;&#x4F53;&#x9694;&#x79BB;&#x5728;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5206;&#x88C2;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x3002;&#x4E3A;&#x89E3;&#x51B3;&#x8FD9;&#x4E00;&#x5047;&#x8BBE;&#x76F4;&#x63A5;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x7406;&#x6027;&#x5730;&#x786E;&#x5B9A;&#x5448;&#x73B0;&#x4E00;&#x79CD;&#x9009;&#x62E9;&#x6027;&#x635F;&#x5931;-&#x7684;-&#x51FD;&#x6570;&#x5BF9;&#x4E8E; GoLoco &#x6BCD;&#x9898;&#x7ED1;&#x5B9A;&#xFF0C;&#x5373;&#x5929;&#x51AC;&#x9170;&#x80FA;-&#x5F02;&#x4EAE;&#x6C28;&#x9178;&#x66FF;&#x4EE3; alphaD alphaE &#x5FAA;&#x73AF;&#x4E2D;&#x7684; Galpha &#x87BA;&#x65CB;&#x57DF;&#x70B9;&#x7A81;&#x53D8;&#x5BF9; Galphai &#x4E9A;&#x57FA;&#x3002;&#x6B64; GoLoco-&#x4E0D;&#x533A;&#x5206;&#x5927;&#x5C0F;&#x5199; &#xFF08;&quot;GLi&quot;) &#x7A81;&#x53D8;&#x963B;&#x6B62; Galphai1 &#x534F;&#x4F1A;&#x4E0E;&#x6240;&#x6709;&#x4EBA;&#x7C7B; GoLoco &#x6BCD;&#x9898;&#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#x548C;&#x5E9F;&#x6B62;&#x79C0;&#x4E3D;&#x9690;&#x6746;&#x7EBF;&#x866B; Galpha &#x4E9A;&#x57FA;&#x679C;&#x963F; 1 &#x548C;&#x63A2;&#x5730;&#x96F7;&#x8FBE; 1 GoLoco &#x6BCD;&#x9898;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x3002;&#x76F8;&#x6BD4;&#x4E4B;&#x4E0B;&#xFF0C;GLi &#x7A81;&#x53D8;&#x5E76;&#x4E0D;&#x5E72;&#x6270;&#x5176;&#x4ED6;&#x751F;&#x5316;&#x6216;&#x4FE1;&#x53F7;&#x7684;&#x4EFB;&#x4F55;&#x5C5E;&#x6027; Galphai &#x4E9A;&#x57FA;&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC;&#x6838;&#x82F7;&#x9178;&#x5177;&#x6709;&#x7EA6;&#x675F;&#x529B;&#xFF0C;&#x5185;&#x5728;&#x548C; RGS &#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#x52A0;&#x901F; GTP &#x6C34;&#x89E3;&#x548C; Gbetagamma &#x4E8C;&#x805A;&#x4F53;&#x3001; &#x817A;&#x82F7;&#x9178;&#x73AF;&#x5316;&#x9176;&#x548C;&#x53D7;&#x4F53;&#x8DE8;&#x819C;&#x57DF;&#x4E03;&#x7684;&#x4EA4;&#x4E92;&#x3002;GoLoco &#x4E0D;&#x533A;&#x5206;&#x5927;&#x5C0F;&#x5199;&#x5448;&#x73B0; Galphai &#x4E9A;&#x57FA;&#x65E0;&#x6CD5;&#x62DB;&#x8058;&#x5230;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8D28;&#x819C;&#xFF0C;&#x5982; GPSM2/&#x94CC;&#x9178;&#x9553;&#x9567;&#x548C; GPSM3 GoLoco &#x6BCD;&#x9898;&#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#x548C;&#x5E9F;&#x9664;&#x540E;&#x7684;&#x91CE;&#x751F;&#x578B; Galphai &#x4E9A;&#x57FA;&#x5728;&#x80BE;&#x4E0A;&#x76AE;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5F02;&#x4F4D;&#x8868;&#x8FBE;&#x901A;&#x5E38;&#x770B;&#x5230;&#x5938;&#x5F20;&#x7684;&#x7EBA;&#x9524;&#x6447;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E2A; GLi &#x7A81;&#x53D8;&#x5E94;&#x8BC1;&#x660E;&#x5B9D;&#x8D35;&#x5728;&#x5FAE;&#x7BA1;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x5EFA;&#x7ACB; Galphai.GoLoco &#x6BCD;&#x9898;&#x86CB;&#x767D;&#x590D;&#x5408;&#x7269;&#x7684;&#x751F;&#x7406;&#x4F5C;&#x7528;&#x548C;&#x4E3B;&#x8F74;&#x529F;&#x80FD;&#x4EE5;&#x53CA;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5206;&#x88C2;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x6765;&#x63CF;&#x7ED8; GoLoco &#x56FE;&#x6848;&#x5728;&#x53D7;&#x4F53;&#x4ECB;&#x5BFC;&#x7684;&#x4FE1;&#x53F7;&#x8F6C;&#x5BFC;&#x4E2D;&#x53EF;&#x80FD;&#x53D1;&#x6325;&#x7684;&#x4F5C;&#x7528;&#x3002;

&#x5230; Galphai &#x70B9;&#x7A81;&#x53D8;&#x6709;&#x9009;&#x62E9;&#x5730;&#x963B;&#x6B62; GoLoco &#x6BCD;&#x9898;&#x5177;&#x6709;&#x7EA6;&#x675F;&#x529B;&#xFF1A; &#x7EBA;&#x9524;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x4E2D;&#x7684;&#x76F4;&#x63A5;&#x8BC1;&#x636E;&#x4E3A; Galpha.GoLoco &#x914D;&#x5408;&#x7269;&#x3002;

Heterotrimeric G-protein Galpha subunits and GoLoco motif proteins are key members of a conserved set of regulatory proteins that influence invertebrate asymmetric cell division and vertebrate neuroepithelium and epithelial progenitor differentiation. GoLoco motif proteins bind selectively to the inhibitory subclass (Galphai) of Galpha subunits, and thus it is assumed that a Galphai.GoLoco motif protein complex plays a direct functional role in microtubule dynamics underlying spindle orientation and metaphase chromosomal segregation during cell division. To address this hypothesis directly, we rationally identified a point mutation to Galphai subunits that renders a selective loss-of-function for GoLoco motif binding, namely an asparagine-to-isoleucine substitution in the alphaD-alphaE loop of the Galpha helical domain. This GoLoco-insensitivity ("GLi") mutation prevented Galphai1 association with all human GoLoco motif proteins and abrogated interaction between the Caenorhabditis elegans Galpha subunit GOA-1 and the GPR-1 GoLoco motif. In contrast, the GLi mutation did not perturb any other biochemical or signaling properties of Galphai subunits, including nucleotide binding, intrinsic and RGS protein-accelerated GTP hydrolysis, and interactions with Gbetagamma dimers, adenylyl cyclase, and seven transmembrane-domain receptors. GoLoco insensitivity rendered Galphai subunits unable to recruit GoLoco motif proteins such as GPSM2/LGN and GPSM3 to the plasma membrane, and abrogated the exaggerated mitotic spindle rocking normally seen upon ectopic expression of wild type Galphai subunits in kidney epithelial cells. This GLi mutation should prove valuable in establishing the physiological roles of Galphai.GoLoco motif protein complexes in microtubule dynamics and spindle function during cell division as well as to delineate potential roles for GoLoco motifs in receptor-mediated signal transduction.

A point mutation to Galphai selectively blocks GoLoco motif binding: direct evidence for Galpha.GoLoco complexes in mitotic spindle dynamics.

H&#xE9;t&#xE9;rotrim&#xE9;riques sous-unit&#xE9;s Galpha G-prot&#xE9;ines et prot&#xE9;ines motif GoLoco sont des membres cl&#xE9;s d&#x26;#39;un ensemble conserv&#xE9; de prot&#xE9;ines r&#xE9;gulatrices qui influent sur les invert&#xE9;br&#xE9;s division cellulaire asym&#xE9;trique et neuro&#xE9;pith&#xE9;lium vert&#xE9;br&#xE9;s et de la diff&#xE9;renciation &#xE9;pith&#xE9;liale g&#xE9;niteur. Prot&#xE9;ines motif GoLoco lier s&#xE9;lectivement &#xE0; la sous-classe d&#x26;#39;inhibition (Galphai) de sous-unit&#xE9;s Galpha, et donc l&#x26;#39;on suppose que un complexe prot&#xE9;ine Galphai.GoLoco motif joue un r&#xF4;le fonctionnel direct au niveau des microtubules sous-jacentes orientation du fuseau et la s&#xE9;gr&#xE9;gation des chromosomes en m&#xE9;taphase lors de la division cellulaire. &#xC0; traiter cette hypoth&#xE8;se directement, on rationnel identifi&#xE9; une mutation ponctuelle &#xE0; sous-unit&#xE9;s qui rend une Galphai s&#xE9;lective une perte de fonction pour la liaison &#xE0; motifs GoLoco, nomm&#xE9;ment une substitution asparagine-&#xE0;-isoleucine dans la boucle alphaD-Alphae du domaine Galpha h&#xE9;lico&#xEF;dale. Ce GoLoco-insensibilit&#xE9; (&#x26;quot;GLi&#x26;quot;) mutation emp&#xEA;che Galphai1 liaison avec toutes les prot&#xE9;ines humaines motif GoLoco et l&#x26;#39;interaction entre la sous-unit&#xE9; abrog&#xE9;e Caenorhabditis elegans Galpha GOA-1 et le motif de GPR-1 GoLoco. En revanche, la mutation n&#x26;#39;a pas GLi perturber toutes les autres propri&#xE9;t&#xE9;s biochimiques ou de signalisation de sous-unit&#xE9;s, y compris Galphai liaison nucl&#xE9;otidique, intrins&#xE8;que et RGS prot&#xE9;ines acc&#xE9;l&#xE9;r&#xE9;e hydrolyse du GTP, et les interactions avec Gbetagamma dim&#xE8;res, ad&#xE9;nylcyclase, et sept domaines transmembranaires des r&#xE9;cepteurs. Insensibilit&#xE9; GoLoco rendu des sous-unit&#xE9;s Galphai incapables de recruter des prot&#xE9;ines &#xE0; motifs GoLoco comme GPSM2/LGN et GPSM3 &#xE0; la membrane plasmique, et a abrog&#xE9; le fuseau mitotique exag&#xE9;r&#xE9;e bascule normalement vu lors de l&#x26;#39;expression ectopique de sauvages sous-unit&#xE9;s de type Galphai dans les cellules &#xE9;pith&#xE9;liales de rein. Cette mutation GLi devrait s&#x26;#39;av&#xE9;rer utile pour &#xE9;tablir les r&#xF4;les physiologiques de complexes prot&#xE9;iques Galphai.GoLoco motif dans la dynamique des microtubules et la fonction de broche pendant la division cellulaire ainsi que pour d&#xE9;limiter les r&#xF4;les potentiels pour des motifs GoLoco dans m&#xE9;di&#xE9;e par le r&#xE9;cepteur de transduction du signal.

Une mutation ponctuelle au Galphai bloque s&#xE9;lectivement Motif GoLoco Reliure: preuve directe de complexes Galpha.GoLoco dans la dynamique du fuseau mitotique

Heterotrimeres G-Protein-Galpha-Untereinheiten und GoLoco Motiv Proteine sind wichtige Elemente einer konservierten Menge regulatorische Proteine, die Wirbellosen asymmetrische Zellteilung und vertebrate Neuroepithelium und epithelialen Vorl&auml;uferzellen Differenzierung beeinflussen. GoLoco Motiv Proteine binden selektiv an der hemmenden Unterklasse (Galphai) des Galpha Untereinheiten und damit es wird angenommen, dass ein Galphai.GoLoco Motiv Proteinkomplex eine direkte funktionelle Rolle Microtubule Dynamik zugrunde liegende spielt Spindel Orientierung und Metaphase chromosomalen Segregation w&auml;hrend der Zellteilung. Um diese Hypothese zu beheben haben wir direkt, rational eine Punktmutation an Galphai Untereinheiten, die eine selektive Verlustfunktion f&uuml;r GoLoco Motiv Bindung, n&auml;mlich ein Asparagin-Isoleucin-Substitution in der Schleife AlphaD-AlphaE von der Galpha-Kegelrad-Dom&auml;ne rendert. Diese Mutation GoLoco-Insensitivit&auml;t (&quot;GLi&quot;) verhindert Galphai1 Verband mit allen menschlichen GoLoco Motiv Proteine und aufgehobene Interaktion zwischen der Fadenwurm Caenorhabditis Elegans Galpha Untereinheit GOA-1 und das GPR-1 GoLoco-Motiv. Im Gegensatz dazu die GLi-Mutation nicht andere biochemischen oder Signalisierung Eigenschaften der Galphai-Untereinheiten, einschlie&szlig;lich Nukleotid-Bindung, systeminterne RGS Protein-beschleunigte GTP Hydrolyse und Interaktionen mit Gbetagamma Dimer Fehlfunktion Guanylatcyclase und sieben Transmembranegebiet Rezeptoren verl&auml;ngern. GoLoco Unempfindlichkeit wiedergegeben Galphai-Untereinheiten, die nicht in der Lage GoLoco Motiv Proteine wie GPSM2/LGN und GPSM3 an der Plasmamembran zu rekrutieren und aufgehoben, das &uuml;bertriebene mitotische Spindel Schaukeln auf ektopische Expression Wildtyp-Galphai-Untereinheiten in Epithelzellen der Niere normalerweise gesehen. GLi Mutation sollte beweisen wertvoll bei der Festlegung der physiologischen Rollen von Galphai.GoLoco Motiv Proteinkomplexen Microtubule Dynamik und Funktion der Spindel w&auml;hrend der Zellteilung sowie um m&ouml;gliche Rollen f&uuml;r GoLoco Motive in Rezeptor-vermittelten Signaltransduktion voneinander abzugrenzen.

Eine Punktmutation an Galphai blockiert selektiv GoLoco Motiv Bindung: direkte Beweise f&uuml;r Galpha.GoLoco-komplexen in mitotische Spindel Dynamik.

Subunit&agrave; Galpha G-proteina eterotrimerica e GoLoco motivo proteine sono membri chiave di un set conservato delle proteine regolatrici che influenzano invertebrati divisione cellulare asimmetrica e vertebrati neuroepithelium e differenziazione epiteliale progenitore. Motif GoLoco proteine legano in modo selettivo per la sottoclasse inibitoria (Galphai) di subunit&agrave; Galpha e quindi si presume che un Galphai.GoLoco motivo complesso della proteina svolge un ruolo funzionale diretto nel microtubule dynamics sottostante mandrino orientamento e metafase segregazione cromosomica durante la divisione cellulare. Per affrontare questa ipotesi direttamente, abbiamo identificato razionalmente una mutazione puntiforme a subunit&agrave; Galphai che esegue il rendering di una selettiva perdita di funzione per GoLoco binding motif, vale a dire una sostituzione asparagina-isoleucina nel ciclo alphaD-alphaE del dominio elicoidale Galpha. Questa mutazione GoLoco-insensibilit&agrave; (&quot;GLi&quot;) ha impedito Galphai1 associazione con tutte le proteine umane di motif GoLoco e abrogata interazione tra il Caenorhabditis elegans Galpha subunit&agrave; GOA-1 e il motivo GoLoco GPR-1. Al contrario, la mutazione GLi ha fatto non turbare eventuali altre propriet&agrave; biochimiche o segnalazione di subunit&agrave; Galphai, tra cui associazione nucleotide, intrinseca e idrolisi di GTP proteina accelerato RGS e interazioni con Gbetagamma dimeri, adenil ciclasi e sette domini transmembrana recettori. Insensibilit&agrave; GoLoco rendering subunit&agrave; Galphai grado di reclutano GoLoco motivo proteine quali GPSM2/LGN e GPSM3 la membrana plasmatica e abrogato esagerato mitotico a dondolo normalmente visto su espressione ectopica di subunit&agrave; Galphai tipo selvatico nelle cellule epiteliali renali. Questa mutazione GLi dovrebbe rivelarsi utile nello stabilire i ruoli fisiologici dei complessi della proteina di Galphai.GoLoco motivo nelle dinamiche dei microtubuli e funzione del mandrino durante la divisione cellulare, nonch&eacute; di delineare ruoli potenziali per motivi GoLoco nella trasduzione del segnale mediata dal recettore.

Una mutazione puntiforme a Galphai blocca selettivamente GoLoco binding motif: direct evidence for Galpha.GoLoco complessi nella dinamica fuso mitotico.

&#x30D8;&#x30C6;&#x30ED;&#x4E09;&#x91CF;&#x4F53;G-&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;Galpha&#x30B5;&#x30D6;&#x30E6;&#x30CB;&#x30C3;&#x30C8;&#x3068;GoLoco&#x30E2;&#x30C1;&#x30FC;&#x30D5;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306F;&#x3001;&#x810A;&#x690E;&#x52D5;&#x7269;&#x306E;&#x975E;&#x5BFE;&#x79F0;&#x7D30;&#x80DE;&#x5206;&#x88C2;&#x3068;&#x810A;&#x690E;&#x52D5;&#x7269;&#x306E;&#x795E;&#x7D4C;&#x4E0A;&#x76AE;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x4E0A;&#x76AE;&#x524D;&#x99C6;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x5206;&#x5316;&#x306B;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x4E0E;&#x3048;&#x308B;&#x8ABF;&#x7BC0;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306E;&#x4FDD;&#x5B58;&#x30BB;&#x30C3;&#x30C8;&#x306E;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x30E1;&#x30F3;&#x30D0;&#x30FC;&#x3067;&#x3059;&#x3002; GoLoco&#x30E2;&#x30C1;&#x30FC;&#x30D5;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306F;Galpha&#x30B5;&#x30D6;&#x30E6;&#x30CB;&#x30C3;&#x30C8;&#x306E;&#x963B;&#x5BB3;&#x30B5;&#x30D6;&#x30AF;&#x30E9;&#x30B9;&#xFF08;Galphai&#xFF09;&#x306B;&#x9078;&#x629E;&#x7684;&#x306B;&#x7D50;&#x5408;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x304C;Galphai.GoLoco&#x30E2;&#x30C1;&#x30FC;&#x30D5;&#x86CB;&#x767D;&#x8CEA;&#x8907;&#x5408;&#x4F53;&#x306F;&#x7D30;&#x80DE;&#x5206;&#x88C2;&#x6642;&#x306E;&#x7D21;&#x9318;&#x4F53;&#x306E;&#x5411;&#x304D;&#x3084;&#x4E2D;&#x671F;&#x67D3;&#x8272;&#x4F53;&#x5206;&#x96E2;&#x306E;&#x57FA;&#x790E;&#x3068;&#x306A;&#x308B;&#x5FAE;&#x5C0F;&#x7BA1;&#x30C0;&#x30A4;&#x30CA;&#x30DF;&#x30AF;&#x30B9;&#x306E;&#x76F4;&#x63A5;&#x306E;&#x6A5F;&#x80FD;&#x7684;&#x5F79;&#x5272;&#x3092;&#x679C;&#x305F;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x524D;&#x63D0;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x76F4;&#x63A5;&#x3053;&#x306E;&#x4EEE;&#x8AAC;&#x306B;&#x5BFE;&#x51E6;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x5408;&#x7406;&#x7684;&#x306B;&#x3001;&#x3059;&#x306A;&#x308F;&#x3061;&#x7D50;&#x5408;GoLoco&#x30E2;&#x30C1;&#x30FC;&#x30D5;&#x306E;&#x9078;&#x629E;&#x7684;&#x6A5F;&#x80FD;&#x55AA;&#x5931;&#x3092;&#x30EC;&#x30F3;&#x30C0;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;Galphai&#x30E6;&#x30CB;&#x30C3;&#x30C8;&#x3001;Galpha&#x30D8;&#x30EA;&#x30AB;&#x30EB;&#x30C9;&#x30E1;&#x30A4;&#x30F3;&#x306E;alphaD&#x306B;-alphaE&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x5185;&#x306E;&#x30A2;&#x30B9;&#x30D1;&#x30E9;&#x30AE;&#x30F3;&#x304B;&#x3089;&#x30A4;&#x30BD;&#x30ED;&#x30A4;&#x30B7;&#x30F3;&#x3078;&#x306E;&#x7F6E;&#x63DB;&#x70B9;&#x5909;&#x7570;&#x3092;&#x540C;&#x5B9A;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x306E;GoLoco&#x3068;&#x5C0F;&#x6587;&#x5B57;&#x3092;&#x533A;&#x5225;&#x3057;&#x306A;&#x3044;&#xFF08; &#x26;quot;GLI&#x26;quot;&#xFF09;&#x306E;&#x5909;&#x7570;&#x306F;&#x3001;&#x7DDA;&#x866B;Caenorhabditis elegans Galpha&#x30B5;&#x30D6;GOA-1&#x304A;&#x3088;&#x3073;GPR-1 GoLoco&#x30E2;&#x30C1;&#x30FC;&#x30D5;&#x9593;&#x306E;&#x3059;&#x3079;&#x3066;&#x306E;&#x4EBA;&#x9593;GoLoco&#x30E2;&#x30C1;&#x30FC;&#x30D5;&#x86CB;&#x767D;&#x8CEA;&#x3068;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x3092;&#x5EC3;&#x6B62;Galphai1&#x95A2;&#x9023;&#x4ED8;&#x3051;&#x3092;&#x9632;&#x6B62;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x5BFE;&#x7167;&#x7684;&#x306B;&#x3001;GLI&#x306E;&#x7A81;&#x7136;&#x5909;&#x7570;&#x306F;&#x3001;&#x30CC;&#x30AF;&#x30EC;&#x30AA;&#x30C1;&#x30C9;&#x3001;&#x30D0;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C7;&#x30A3;&#x30F3;&#x30B0;&#x56FA;&#x6709;&#x3068;RGS&#x86CB;&#x767D;&#x8CEA;&#xB7;&#x30A2;&#x30AF;&#x30BB;&#x30E9;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;GTP&#x52A0;&#x6C34;&#x5206;&#x89E3;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;Gbetagamma&#x30C0;&#x30A4;&#x30DE;&#x30FC;&#x3001;&#x30A2;&#x30C7;&#x30CB;&#x30EA;&#x30EB;&#x30B7;&#x30AF;&#x30E9;&#x30FC;&#x30BC;&#x3001;&#x3068;7&#x56DE;&#x819C;&#x8CAB;&#x901A;&#x30C9;&#x30E1;&#x30A4;&#x30F3;&#x53D7;&#x5BB9;&#x4F53;&#x3068;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x3092;&#x542B;&#x3080;Galphai&#x30B5;&#x30D6;&#x30E6;&#x30CB;&#x30C3;&#x30C8;&#x306E;&#x4ED6;&#x306E;&#x751F;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x7279;&#x6027;&#x3092;&#x6442;&#x52D5;&#x3057;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3067;&#x3057;&#x305F;&#x3002; GoLoco&#x4E0D;&#x5FDC;&#x75C7;&#x306F;&#x3001;&#x539F;&#x5F62;&#x8CEA;&#x819C;&#x306B;&#x305D;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;GPSM2/LGN&#x3068;GPSM3&#x3068;&#x3057;&#x3066;GoLoco&#x30E2;&#x30C1;&#x30FC;&#x30D5;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x3092;&#x88DC;&#x5145;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x305B;&#x3093;Galphai&#x30B5;&#x30D6;&#x30E6;&#x30CB;&#x30C3;&#x30C8;&#x3092;&#x30EC;&#x30F3;&#x30C0;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x3057;&#x3001;&#x901A;&#x5E38;&#x306F;&#x814E;&#x81D3;&#x4E0A;&#x76AE;&#x7D30;&#x80DE;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x91CE;&#x751F;&#x578B;Galphai&#x30B5;&#x30D6;&#x30E6;&#x30CB;&#x30C3;&#x30C8;&#x306E;&#x7570;&#x6240;&#x6027;&#x767A;&#x73FE;&#x306B;&#x898B;&#x3089;&#x308C;&#x308B;&#x30ED;&#x30C3;&#x30AD;&#x30F3;&#x30B0;&#x8A87;&#x5F35;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x6709;&#x7CF8;&#x5206;&#x88C2;&#x7D21;&#x9318;&#x4F53;&#x3092;&#x5EC3;&#x6B62;&#x3002;&#x3053;&#x306E;GLI&#x306E;&#x5909;&#x7570;&#x306F;&#x3001;&#x53D7;&#x5BB9;&#x4F53;&#x3092;&#x4ECB;&#x3059;&#x308B;&#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x4F1D;&#x9054;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;GoLoco&#x30E2;&#x30C1;&#x30FC;&#x30D5;&#x306E;&#x6F5C;&#x5728;&#x7684;&#x306A;&#x5F79;&#x5272;&#x3092;&#x8A18;&#x8FF0;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x3060;&#x3051;&#x3067;&#x306A;&#x304F;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x5206;&#x88C2;&#x6642;&#x306B;&#x5FAE;&#x5C0F;&#x7BA1;&#x306E;&#x30C0;&#x30A4;&#x30CA;&#x30DF;&#x30AF;&#x30B9;&#x3068;&#x30B9;&#x30D4;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EB;&#x95A2;&#x6570;&#x3067;Galphai.GoLoco&#x30E2;&#x30C1;&#x30FC;&#x30D5;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x8907;&#x5408;&#x4F53;&#x306E;&#x751F;&#x7406;&#x7684;&#x5F79;&#x5272;&#x3092;&#x78BA;&#x7ACB;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x8CB4;&#x91CD;&#x306A;&#x8A3C;&#x660E;&#x3059;&#x308B;&#x5FC5;&#x8981;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x9078;&#x629E;&#x7684;Galphai&#x306B;&#x70B9;&#x7A81;&#x7136;&#x5909;&#x7570;&#x3092;&#x30D6;&#x30ED;&#x30C3;&#x30AF;GoLoco&#x306E;Motif&#x30D0;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C7;&#x30A3;&#x30F3;&#x30B0;&#xFF1A;&#x7D21;&#x9318;&#x4F53;&#x30C0;&#x30A4;&#x30CA;&#x30DF;&#x30AF;&#x30B9;&#x306E;Galpha.GoLoco&#x932F;&#x4F53;&#x306E;&#x76F4;&#x63A5;&#x7684;&#x8A3C;&#x62E0;

Heterotrimeric G-&#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; Galpha &#xC18C; &#xB2E8;&#xC704;&#xC640; GoLoco &#xBAA8;&#xD2F0;&#xBE0C; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xBB34;&#xCC99; &#xCD94; &#xB3D9;&#xBB3C; &#xBE44;&#xB300;&#xCE6D; &#xC138;&#xD3EC; &#xBD84;&#xC5F4; &#xBC0F; &#xCC99;&#xCD94; neuroepithelium&#xC640; &#xC0C1;&#xD53C; &#xC870;&#xC0C1; &#xBD84;&#xD654;&#xC5D0; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xC8FC;&#xB294; &#xADDC;&#xC81C; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC758; &#xBCF4;&#xC874;&#xB41C; &#xC124;&#xC815;&#xC758; &#xD575;&#xC2EC; &#xBA64;&#xBC84;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. GoLoco &#xBAA8;&#xD2F0;&#xBE0C; Galpha &#xC18C; &#xB2E8;&#xC704;, &#xADF8;&#xB9AC;&#xACE0; &#xB530;&#xB77C;&#xC11C; &#xADF8;&#xAC83;&#xC758; &#xAE08;&#xC9C0; &#xC11C;&#xBE0C; &#xD074;&#xB798;&#xC2A4; (Galphai)&#xC5D0; &#xC120;&#xD0DD;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xBC14;&#xC778;&#xB529; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC740; &#xBCF5;&#xC7A1; &#xD55C; Galphai.GoLoco &#xBAA8;&#xD2F0;&#xBE0C; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; microtubule &#xC5ED;&#xD559; &#xAE30;&#xBCF8;&#xC5D0; &#xC9C1;&#xC811; &#xAE30;&#xB2A5; &#xC5ED;&#xD560;&#xC744; &#xD55C;&#xB2E4; &#xAC00;&#xC815; &#xBC29;&#xD5A5;&#xACFC; &#xBD84;&#xC5F4; &#xC138;&#xD3EC; &#xBD84;&#xC5F4; &#xC2DC; &#xC5FC;&#xC0C9;&#xCCB4; &#xBD84;&#xB9AC; &#xC2A4;&#xD540; &#xB4E4;. &#xC774; &#xAC00;&#xC124;&#xC744; &#xD574;&#xACB0; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xC9C1;&#xC811;, &#xC6B0;&#xB9AC; &#xC774;&#xC131;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC2DD;&#xBCC4; &#xD3EC;&#xC778;&#xD2B8; &#xB3CC;&#xC5F0;&#xBCC0;&#xC774; Galphai subunits&#xC5D0; &#xC120;&#xD0DD;&#xC801; &#xC190;&#xC2E4;-&#xC758;-&#xD568;&#xC218; GoLoco &#xBAA8;&#xD2F0;&#xBE0C; &#xBC14;&#xC778;&#xB529;, &#xC989;&#xB294; &#xC544;&#xC2A4;&#xD30C;&#xB77C;&#xAE34; &#xC774;&#xC18C;&#xB958;&#xC2E0; &#xB300;&#xCCB4; alphaD alphaE &#xB8E8;&#xD504;&#xC5D0;&#xC11C; Galpha &#xD5EC;&#xB9AC;&#xCEEC; &#xB3C4;&#xBA54;&#xC778;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xB80C;&#xB354;&#xB9C1;. &#xC774; GoLoco-&#xBB34;&#xAC10;&#xAC01; (&quot;GLi&quot;) &#xB3CC;&#xC5F0;&#xBCC0;&#xC774; &#xC778;&#xAC04; GoLoco &#xBAA8;&#xD2F0;&#xBE0C; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xBC0F; GPR-1 GoLoco &#xBAA8;&#xD2F0;&#xBE0C;&#xB294; abrogated &#xC0C1;&#xD638;&#xC791;&#xC6A9; Caenorhabditis elegans Galpha &#xC18C; &#xB2E8;&#xC704; &#xACE0;&#xC544; 1 Galphai1 &#xD611;&#xD68C;&#xB97C; &#xC218; &#xC5C6;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBC18;&#xBA74;, GLi &#xB3CC;&#xC5F0;&#xBCC0;&#xC774; Galphai &#xC18C; &#xB2E8;&#xC704;, &#xB274;&#xD074;&#xB808;&#xC624;&#xD2F0;&#xB4DC; &#xBC14;&#xC778;&#xB529;, &#xB0B4;&#xC7A5;&#xC744; &#xD3EC;&#xD568; &#xD558; &#xACE0; RGS &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xAC00;&#xC18D; GTP &#xAC00;&#xC218;&#xBD84;&#xD574; &#xBC0F; Gbetagamma &#xC774;&#xD569;&#xCCB4;, adenylyl cyclase &#xBC0F; &#xC138;&#xBE10; &#xB3C4;&#xBA54;&#xC778; &#xB9C9; &#xD6A1;&#xB2E8; &#xC218;&#xC6A9; &#xCCB4;&#xC640;&#xC758; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9;&#xC758; &#xB2E4;&#xB978; &#xC0DD; &#xD654; &#xD655; &#xC801;&#xC778; &#xB610;&#xB294; &#xC2E0;&#xD638; &#xC18D;&#xC131;&#xC744; &#xAD50;&#xB780; &#xD558;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC558;&#xB2E4;. GoLoco &#xBB34;&#xAC10;&#xAC01; Galphai subunits &#xD50C;&#xB77C;&#xC988;&#xB9C8; &#xBA64;&#xBE0C;&#xB808;&#xC778; GPSM2/LGN &#xBC0F; GPSM3 &#xAC19;&#xC740; GoLoco &#xBAA8;&#xD2F0;&#xBE0C; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xBCF4;&#xCDA9; &#xC218; &#xC5C6;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xB80C;&#xB354;&#xB9C1; &#xD558; &#xACE0; &#xC77C;&#xBC18;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC57C;&#xC0DD; &#xD0C0;&#xC785; Galphai subunits &#xC2E0;&#xC7A5; &#xC0C1;&#xD53C; &#xC138;&#xD3EC;&#xC5D0;&#xC11C;&#xC758; &#xC18C;&#xC131; &#xC2DD; &#xBCF8; &#xACFC;&#xC7A5;&#xB41C; mitotic &#xC2A4;&#xD540; &#xB77D;&#xC744; &#xD3D0;&#xC9C0; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC774; GLi &#xB3CC;&#xC5F0;&#xBCC0;&#xC774; microtubule &#xC5ED;&#xD559;&#xC5D0;&#xC11C; Galphai.GoLoco &#xBAA8;&#xD2F0;&#xBE0C; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xBCF5;&#xD569;&#xBB3C;&#xC758; &#xC0DD;&#xB9AC; &#xC801; &#xC5ED;&#xD560;&#xC744; &#xC218;&#xB9BD;&#xC5D0; &#xADC0;&#xC911; &#xD55C; &#xC99D;&#xBA85; &#xD558; &#xACE0; &#xC724;&#xACFD;&#xC744; &#xADF8;&#xB9AC; &#xB2E4; GoLoco &#xBAA8;&#xD2F0;&#xD504; &#xC218;&#xC6A9; &#xCCB4;-&#xC911;&#xC7AC; &#xC2E0;&#xD638; &#xC804;&#xB2EC;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC7A0;&#xC7AC;&#xC801;&#xC778; &#xC5ED;&#xD560; &#xBFD0;&#xB9CC; &#xC544;&#xB2C8;&#xB77C; &#xC138;&#xD3EC; &#xBD84;&#xC5F4; &#xD558;&#xB294; &#xB3D9;&#xC548; &#xD568;&#xC218;&#xB97C; &#xC2A4;&#xD540; &#xB4E4; &#xD574;&#xC57C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

GoLoco &#xBAA8;&#xD2F0;&#xBE0C; &#xBC14;&#xC778;&#xB529;&#xC744; &#xC120;&#xD0DD;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xCC28;&#xB2E8; &#xD558;&#xB294; Galphai&#xC5D0; &#xC810; &#xB3CC;&#xC5F0;&#xBCC0;&#xC774;: mitotic &#xC2A4;&#xD540; &#xB4E4; &#xC5ED;&#xD559;&#xC5D0; Galpha.GoLoco &#xB2E8;&#xC9C0;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC99D;&#xAC70;&#xB97C; &#xC9C1;&#xC811;.

Heterotrimeric prote&#xED;na G subunidades Galpha y prote&#xED;nas GoLoco motivo son miembros clave de un conjunto conservado de prote&#xED;nas reguladoras que influyen en la divisi&#xF3;n celular asim&#xE9;trica de invertebrados y vertebrados neuroepitelio y la diferenciaci&#xF3;n de c&#xE9;lulas progenitoras epiteliales. Prote&#xED;nas GoLoco motivo unirse selectivamente a la subclase inhibitoria (Galphai) de subunidades Galpha, y por tanto se supone que un motivo Galphai.GoLoco complejo prote&#xED;na juega un papel directo en la din&#xE1;mica de microt&#xFA;bulos funcional subyacentes orientaci&#xF3;n del husillo y la segregaci&#xF3;n cromos&#xF3;mica metafase durante la divisi&#xF3;n celular. Para hacer frente a esta hip&#xF3;tesis directamente, racionalmente identificado una mutaci&#xF3;n puntual para subunidades Galphai que representa una p&#xE9;rdida selectiva de la funci&#xF3;n para la uni&#xF3;n motivo GoLoco, a saber, una sustituci&#xF3;n de la asparagina-a-isoleucina en el bucle alphaD-alphaE del dominio Galpha helicoidal. Este GoLoco de insensibilidad (&#x26;quot;Gli&#x26;quot;) mutaci&#xF3;n impide Galphai1 asociaci&#xF3;n con todas las prote&#xED;nas con motivos humanos GoLoco y la interacci&#xF3;n entre la subunidad derog&#xF3; Caenorhabditis elegans Galpha GOA-1 y la GPR-1 GoLoco motivo. En contraste, la mutaci&#xF3;n GLi no perturbar otras propiedades bioqu&#xED;micas o se&#xF1;alizaci&#xF3;n de subunidades Galphai, incluyendo uni&#xF3;n de nucle&#xF3;tidos, intr&#xED;nseca y RGS prote&#xED;na acelerado por hidr&#xF3;lisis de GTP, y las interacciones con Gbetagamma d&#xED;meros, adenilato ciclasa, y siete receptores de dominio transmembrana. Falta de sensibilidad GoLoco prestados subunidades Galphai incapaces de reclutar prote&#xED;nas GoLoco motivos tales como GPSM2/LGN y GPSM3 a la membrana plasm&#xE1;tica, y abrog&#xF3; el huso mit&#xF3;tico exagerada mecedora normalmente se ve en la expresi&#xF3;n ect&#xF3;pica de tipo salvaje subunidades Galphai en las c&#xE9;lulas epiteliales renales. Esta mutaci&#xF3;n GLi deber&#xED;a ser de utilidad en el establecimiento de las funciones fisiol&#xF3;gicas de los complejos de prote&#xED;nas Galphai.GoLoco motivo en la din&#xE1;mica de los microt&#xFA;bulos y la funci&#xF3;n del eje durante la divisi&#xF3;n celular, as&#xED; como para delinear las posibles funciones de los motivos en GoLoco mediada por los receptores de transducci&#xF3;n de se&#xF1;ales.

Una mutaci&#xF3;n puntual que Galphai bloquea selectivamente Motif GoLoco Encuadernaci&#xF3;n: evidencia directa de complejos Galpha.GoLoco en Din&#xE1;mica del huso mit&#xF3;tico

This work describes the identification of a novel class of octahydrobenzo[f]quinolines as dopamine D(3)-selective full agonists. We developed a facile method that utilizes Suzuki coupling for easy incorporations of various substituted pendant rings into the scaffold. A small focused library of octahydrobenzo[f]quinolines 5 was synthesized, and these compounds demonstrated at least 14-fold D(2)-like selectivity over D(1) in native porcine striatal tissue. Furthermore, n-propyl analog 5f was found to be a high affinity (K(i)=1.1 nM) D(3) dopamine full agonist with 145-fold selectivity over the D(2) receptor and about 840-fold selectivity over the D(1) receptor.

Identification of a 2-phenyl-substituted octahydrobenzo[f]quinoline as a dopamine D₃ receptor-selective full agonist ligand.

Emerging evidence indicates that G protein-coupled receptor (GPCR) signaling is mediated by receptor-receptor interactions at multiple levels. Thus, understanding the biochemistry and pharmacology of those receptor complexes is an important part of delineating the fundamental processes associated with GPCR-mediated signaling in human disease. A variety of experimental approaches have been used to explore these complexes, including bimolecular fluorescence complementation (BiFC) and multicolor BiFC (mBiFC). BiFC approaches have recently been used to explore the composition, cellular localization, and drug modulation of GPCR complexes. The basic methods for applying BiFC and mBiFC to study GPCRs in living cells are the subject of the present chapter.

Bimolecular fluorescence complementation analysis of G protein-coupled receptor dimerization in living cells.

Activator of G protein signaling 3 (AGS3) binds Gα(i) subunits in the GDP-bound state, implicating AGS3 as an important regulator of Gα(i)-linked receptor (e.g., D2 dopamine and μ-opioid) signaling. We examined the ability of AGS3 to modulate recombinant adenylyl cyclase (AC) type 1 and 2 signaling in HEK293 cells following both acute and persistent activation of the D(2L) dopamine receptor (D(2L)DR). AGS3 expression modestly enhanced the potency of acute quinpirole-induced D(2L)DR modulation of AC1 or AC2 activity. AGS3 also promoted desensitization of D(2L)DR-mediated inhibition of AC1, whereas desensitization of D(2L)DR-mediated AC2 activation was significantly attenuated. Additionally, AGS3 reduced D(2L)DR-mediated sensitization of AC1 and AC2. These data suggest that AGS3 is involved in altering G protein signaling in a complex fashion that is effector-specific and dependent on the duration of receptor activation.

Differential effects of AGS3 expression on D(2L) dopamine receptor-mediated adenylyl cyclase signaling.

Adenylyl cyclase (AC) isoforms are implicated in several physiologic processes and disease states, but advancements in the therapeutic targeting of AC isoforms have been limited by the lack of potent and isoform-selective small-molecule modulators. The discovery of AC isoform-selective small molecules is expected to facilitate the validation of AC isoforms as therapeutic targets and augment the study of AC isoform function in vivo. Identification of chemical probes for AC2 is particularly important because there are no published genetic deletion studies and few small-molecule modulators. The present report describes the development and implementation of an intact-cell, small-molecule screening approach and subsequent validation paradigm for the discovery of AC2 inhibitors. The NIH clinical collections I and II were screened for inhibitors of AC2 activity using PMA-stimulated cAMP accumulation as a functional readout. Active compounds were subsequently confirmed and validated as direct AC2 inhibitors using orthogonal and counterscreening assays. The screening effort identified SKF-83566 [8-bromo-2,3,4,5-tetrahydro-3-methyl-5-phenyl-1H-3-benzazepin-7-ol hydrobromide] as a selective AC2 inhibitor with superior pharmacological properties for selective modulation of AC2 compared with currently available AC inhibitors. The utility of SKF-83566 as a small-molecule probe to study the function of endogenous ACs was demonstrated in C2C12 mouse skeletal muscle cells and human bronchial smooth muscle cells.

Development of a high-throughput screening paradigm for the discovery of small-molecule modulators of adenylyl cyclase: identification of an adenylyl cyclase 2 inhibitor.

Jason M. Conley

Department of Medicinal Chemistry and Molecular Pharmacology

Purdue University

Drug-induced Sensitization of Adenylyl Cyclase: Assay Streamlining and Miniaturization for Small Molecule and siRNA Screening Applications

Jason M. Conley

.css-o250i3{font-size:18px;font-family:Open Sans,sans-serif;line-height:21.6px;}Department of Medicinal Chemistry and Molecular Pharmacology

Purdue University

Drug-induced Sensitization of Adenylyl Cyclase: Assay Streamlining and Miniaturization for Small Molecule and siRNA Screening Applications

Department of Medicinal Chemistry and Molecular Pharmacology