ВЛИЯНИЕ АКТИВНЫХ ФРАГМЕНТОВ AgRP 83-132 И 25-51 НА БИОСИНТЕЗ ДОФАМИНА В МОЗГЕ
PDF

Ключевые слова

агутиподобный пептид
дофамин
средний мозг
стриатум
фосфорилирование тирозингидроксилазы
ERK 1/2

Как цитировать

[1]
А. Михрина, Л. Савельева, О. Алексеева, и И. В. Романова, «ВЛИЯНИЕ АКТИВНЫХ ФРАГМЕНТОВ AgRP 83-132 И 25-51 НА БИОСИНТЕЗ ДОФАМИНА В МОЗГЕ », Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова, т. 104, вып. 12, дек. 2018.

Аннотация

В экспериментах на мышах C57BL/6J через 3 ч после введения в средний мозг фрагментов AgRP 83-132 и 25-51 выявлен их дозозависимый тормозный эффект на дофаминергические нейроны. На срезах среднего мозга с помощью иммуногистохимического метода с использованием специфических антител показано, что фрагмент AgRP 83-132 вызывает достоверное уменьшение в нейронах фосфорилированной по серину-40 формы тирозингидроксилазы. После введения фрагмента AgRP 25-51 выявлено достоверное уменьшение фосфорилированных по серину-40 и серину-31 форм тирозингидроксилазы. Результаты высокоэффективной жидкостной хроматографии демонстрируют достоверное снижение уровня дофамина в стриатуме после введения обоих фрагментов. В статье обсуждаются механизмы, вызывающие изменение активности тирозингидроксилазы в структурах среднего мозга и влияние AgRP 25-51 через G-белок – независимые пути, в частности роль ERK 1/2 модуля MAPK-киназного каскада.

 

PDF

Литература

Fields H. L., Hjelmstad G. O., Margolis E. B., Nicola S. M. Ventral tegmental area neurons in learned appetitive behavior and positive reinforcement. Annu. Rev. Neurosci. 30: 289—316. 2007.

Oganesyan G. A., Romanova I. V., Aristakesyan E. A., Kuzik V. V., Makina D. M., Morina I. Yu., Khramenkova A. Й., Artamokhina I. V., Belova V. A. The dopaminergic system of the telencephalo-diencephalic areas of the vertebrate brain in the organization of the sleep-waking cycle. Neurosci. Behav. Physiol. 39 (8): 805—817. 2008.

Gerfen Ch. R. Basal ganglia. In: The rat nervouse system. (3-d ed.). USA. Elsever. 455—508. 2004.

Угрюмов М. В. Традиционные представления о нейродегенеративных заболеваниях. Нейродегенеративные заболевания: фундаментальные и прикладные аспекты. М. Наука. 8—35. 2010. [Ugrumov M. V. Traditional concepts of neurodegenerative diseases. Neurodegenerative diseases: fundamental and applied aspects. Moscow. Nauka. 8—35. 2010. (In Russ.)].

Daubner S. C., Le T., Wang S. Tyrosine hydroxylase and regulation of dopamine synthesis. Arch. Biochem. Biophys. 508(1): 1—12. 2011.

Ollmann M. M., Wilson B. D., Yang Y. K., Kerns J. A., Chen Y., Gantz I., Barsh G. S. Antagonism of central melanocortin receptors in vitro and in vivo by agouti-related protein. Science. 278 : 135—138. 1997.

Bagnol D., Lu X. Y., Kaelin C. B., Day H. E., Ollmann M., Gantz I., Akil H., Barsh G. S., Watson S. J. Anatomy of an endogenous antagonist: relationship between agouti-related protein and proopiomelanocortin in brain. J. Neurosci. 19 : 1—7. 1999.

Creemers J. W., Pritchard L. E., Gyte A., Le Rouzic P., Meulemans S., Wardlaw S. L., Zhu X., Steiner D. F., Davies N., Armstrong D., Luckman S. M., Schmitz C. A., Rick A. D., Brennand J. C., White A., Lawrence C. B. Agouti-related protein is posttranslationally cleaved by proprotein convertase 1 to generate agouti-related protein (AGRP) 83-132 : interaction between AGRP83-132 and melanocortin receptors cannot be influenced by syndecan-3. Endocrinology. 147(4): 1621—1631. 2006.

Schwartz M. W., Morton G. J. Obesity: keeping hunger at bay. Nature. 418 : 595—597. 2002.

Yang Y. K., Ollmann M., Wilson B., Dickinson C., Yamada T., Barsh G., Gantz I. Effects of recombinant agouti-signaling protein on melanocortin action. Mol. Endocrinol. 11 : 274—280. 1997.

Cone R. D. Anatomy and regulation of the central melanocortin system. Nat. Neurosci. 8 (5): 571—578. 2005.

Lee M., Wardlaw S. L. The central melanocortin system and the regulation of energy balance. Front Biosci. 12 : 3994—4010. 2007.

Marsh D. J., Miura G. I., Yagaloff K. A., Schwartz M. W., Barsh G. S., Palmiter R. D. Effects of neuropeptide Y deficiency on hypothalamic agouti-related protein expression and responsiveness to melanocortin analogues. Brain Res. 848 (1): 66—77. 1999.

Tolle V., Low M. J. In vivo evidence for inverse agonism of Agouti-related peptide in the central nervous system of proopiomelanocortin-deficient mice. Diabetes. 57 (1): 86—94. 2008.

Goto K., Inui A., Takimoto Y., Yuzuriha H., Asakawa A., Kawamura Y., Tsuji H., Takahara Y., Takeyama C., Katsuura G., Kasuga M. Acute intracerebroventricular administration of carboxyl-terminal fragments of agouti-related peptide produces a long-term decrease in energy expenditure in rats. Int. J. Mol. Med. 12: 379—383. 2003.

Pritchard L. E., White A. Agouti-related protein: more than a melanocortin-4 receptor antagonist? Peptides. 26 (10): 1759—1770. 2005.

Mikhrina A. L., Romanova I. V. The role of AGRP in regulating dopaminergic neurons in the brain. Neurosci. Behav. Physiol. 45 (5): 536—541. 2015.

Lippert R. N., Ellacott K. L. J., Cone R. D. Gender-specific roles for the melanocortin-3 receptor in the regulation of the mesolimbic dopamine system in mice. Endocrinology. 155 (5): 1718—1727. 2014.

Paxinos G., Franklin K. B. J. The mouse brain in stereotaxic coordinates. Acad. Press. 2001. Int. Standard Book Number: 0-12-547636-1. — CD-ROM. Http://www.academicpress. com.

Lambertsen K. L., Gramsbergen J. B., Sivasaravanaparan M., Ditzel N., Sevelsted-Moller L. M., n-Viguera A. O., Rabjerg M., Wulff H., Kohler R. Genetic KCa3.1-Deficiency produces locomotor hyperactivity and alterations in cerebral monoamine levels. PLOS ONE. 7 (10): 1—15. 2012.

Krasnova I. N., Bychkov E. R., Lioudyno V. I., Zubareva O. E., Dambinova S. A. Intracerebroventricular administration of substance P increases dopamine content in the brain of 6-hydrodopamine lesioned rats. Neuroscience. 95(1): 113—117. 2000.

Михрина А. Л., Чернышев М. В., Михайлова Е. В., Савельева Л. О., Романова И. В. Участие агутиподобного пептида в регуляции двигательной активности. Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 104 (7): 769—779. 2018. [Mikhrina A. L., Chernyshev M.V., Mikhailova E. V., Saveleva L. O., Romanova I. V. Participation of AGRP in regulation of locomotion activity. Russ. J. Physiol. 104 (7): 769—779. 2018. (In Russ.)].

Rapraeger A. C. Syndecan-regulated receptor signaling. J. Cell Biol. 149 (5): 995—998. 2000.

Haycock J. W., Ahn N. G., Cobb M. H., Krebs E. G. ERK1 and ERK2, two microtubule-associated protein kinases, mediate the phosphorylation of tyrosine hydroxylase at serine 31 in situ. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 89: 2365—2369. 1992.

Savontaus E., Conwell I. M., Wardlaw S. L. Effects of adrenalectomy on AGRP, POMC, NPY and CART gene expression in the basal hypothalamus of fed and fasted rats. Brain Res. 958 (1): 130—138. 2002.

Romanova I. V., Derkach K. V., Mikhrina A. L., Sukhov I. B., Mikhailova E. V., Shpakov A. O. The leptin, dopamine and serotonin receptors in hypothalamic POMC-neurons of normal and obese rodents. Neurochem Res. 43(4): 821—837. 2018.