Войти
A рецептор, активируемый исключительно синтетическим лигандом (RASSL ) или дизайнерский рецептор, активируемый исключительно дизайнерскими наркотиками (DREADD ), представляет собой класс белков, сконструированных хемогенетически, которые обеспечивают пространственный и временной контроль передачи сигналов G-белка in vivo. Первоначально дифференцированные подходом, используемым для их создания, RASSL и DREADD теперь часто используются взаимозаменяемо, чтобы представить сконструированную систему рецептор-лиганд G-белка. Эти системы используют рецепторы, связанные с G-белком (GPCR ), сконструированные для ответа исключительно на синтетические лиганды, такие как N-оксид клозапина (CNO), а не на их природный лиганд (ы).
Один из первых DREADD был основан на человеческом M3мускариновом рецепторе (hM 3). Только две точечные мутации hM 3 требовались для получения мутантного рецептора с наномолярной эффективностью для CNO, нечувствительностью к ацетилхолину (ACh) и низкой конститутивной активностью, и этот рецептор DREADD был назван hM3Dq. М 1 и M 5 мускариновые рецепторы были мутированы для создания DREADD hM1Dq и hM5Dq соответственно.
Наиболее часто используемым ингибирующим DREADD является hM4Di, полученный из M 4 мускариновый рецептор, который связывается с Giбелком. Другой связанный с G i мускариновый рецептор человека, M 2, также был мутирован, чтобы получить рецептор DREADD hM2D. Другой ингибирующий G i -DREADD - это каппа-опиоидный рецептор (KOR) DREADD (KORD), который избирательно активируется сальвинорином B (SALB).
Gs-связанные DREADD имеют также был разработан. Эти рецепторы также известны как G 58 s 37 D и представляют собой химерные рецепторы, содержащие внутриклеточные области β-адренергического рецептора эритроцитов индейки, замещенные в M 3 DREADD крысы.
На рынке имеется все больше лигандов, которые можно использовать для активации RASSL / DREADD.
N-оксид клозапина (CNO) является прототипом Активатор DREADD. CNO активирует возбуждающие Gq-связанные DREADD: hM3Dq, hM1Dq и hM5Dq, а также ингибирующие hM4Di и hM2Di G i -связанные DREADD. CNO также активирует связанный с G s DREADD (GsD) и β-аррестин, предпочитающий DREADD: rM3Darr (Rq (R165L).
Недавние результаты показывают, что системно вводимые CNO не легко перекрещиваются гематоэнцефалический барьер in vivo и превращается в клозапин, который сам активирует DREADD. Клозапин представляет собой атипичный антипсихотик, который, как было показано, демонстрирует высокое сродство и эффективность DREADD. Подпороговые инъекции клозапина сам по себе может быть использован для индукции предпочтительного поведения, опосредованного DREADD. Поэтому при использовании CNO необходимо соблюдать осторожность при планировании эксперимента и включать соответствующие контроли.
Агонист 21 DREADD (соединение 21 также известен) представляет собой альтернативный агонист для DREADD на основе мускаринов и альтернатива CNO. Сообщалось, что агонист 21 DREADD (соединение 21) имеет превосходную биодоступность, фармакокинетические свойства и проницаемость для мозга и не подвергается обратному метаболизму до клозапина.
Перлапин, лекарственное средство уже утверждено для t Возникающая бессонница в Японии является активатором DREADD G q -, G i - и G s, который имеет структурное сходство с CNO.
Сальвинорин B является проникающим в мозг, мощным и селективным активатором κ-опиоида DREADD (KORD).
JHU37160 и JHU37152 коммерчески продаются как новые лиганды DREADD, активные in vivo, с высокой эффективностью и сродством к hM3Dq и hM4Di DREADD.
Дигидрохлоридные соли лигандов DREADD, которые являются водорастворимыми (но с различной стабильностью в растворе), также были коммерчески разработаны (см. Стабильность в воде).
RASSL и DREADD - это семейства дизайнерских рецепторов, связанных с G-белком (GPCR), созданных специально для обеспечения точного пространственно-временного контроля передачи сигналов GPCR в vivo. Эти сконструированные GPCR, называемые RASSL (рецепторы, активируемые исключительно синтетическими лигандами), не реагируют на эндогенные лиганды, но могут быть активированы наномолярными концентрациями фармакологически инертных, подобных лекарству малых молекул. В настоящее время существуют RASSL для опроса нескольких сигнальных путей GPCR, в том числе активируемых Gs, Gi, Gq, Golf и β-аррестином. Основной причиной успеха ресурсов RASSL был открытый обмен конструкциями ДНК и ресурсами, связанными с RASSL.
Ингибирующие эффекты hM4Di-DREADD являются результатом стимуляции CNO и, как следствие, активации G-белка, внутренне выпрямляющего калиевые каналы (GIRK). Это вызывает гиперполяризацию целевой нейрональной клетки и, таким образом, ослабляет последующую активность.
GPCR являются мишенью для некоторых из наиболее широко используемых фармацевтических препаратов для лечения заболеваний, которые затрагивают практически все ткани тела.. Вирусная экспрессия белков DREADD, как энхансеров in vivo, так и ингибиторов нейрональной функции, была использована для двунаправленного контроля поведения у мышей (например, различения запаха). Благодаря своей способности модулировать нейронную активность, DREADD используются в качестве инструмента для оценки как нейронных путей, так и поведения, связанного с наркотическими сигналами и наркозависимостью.
Strader и его коллеги разработали первый GPCR, который мог быть активирован только синтетическим соединением, постепенно набирает обороты. Первая международная встреча RASSL была запланирована на 6 апреля 2006 г. Простой пример использования системы RASSL в поведенческой генетике был проиллюстрирован Mueller et al. (2005), где они показали, что экспрессия рецептора RASSL в клетках сладкого вкуса языка мыши приводит к сильному предпочтению перорального потребления синтетического лиганда, тогда как экспрессия RASSL в клетках горького вкуса вызывает резкое отвращение к тому же соединению. 31>
Эффекты ослабления hM4Di-DREADD были первоначально исследованы в 2007 году, прежде чем были подтверждены в 2014 году.
