Kim, Taek-Soo;Park, Jeong Hoon;Lee, Jun Young;Yang, Seung Dae;Chang, Dong-Jo
Journal of Radiation Industry
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v.10
no.4
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pp.181-187
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2016
Selective ${\beta}_1$-agonist and antagonists are used for the treatment of cardiac diseases including congestive heart failure, angina pectoris and arrhythmia. Selective ${\beta}_1$-antagonists including nebivolol have high binding affinity on ${\beta}_1$-adrenergic receptor, not ${\beta}_2$-receptor mainly expressed in smooth muscle. Nebivolol is one of most selective ${\beta}_1$-blockers in clinically used ${\beta}_1$-blockers including atenolol and bisoprolol. We tried to develop clinically useful cardiac PET tracers using a selective ${\beta}_1$-blocker. Nebivolol is $C_2$-symmetric and has two chromane moiety with a secondary amino alcohol and aromatic fluorine. We adopted the general synthetic strategy using epoxide ring opening reaction. Unlike formal synthesis of nebivolol, we prepared two chromane building blocks with fluorine and iodine which was transformed to diaryliodonium salt for labelling of $^{18}F$. Two epoxide building blocks were readily prepared from commercially available chromene carboxylic acids (1, 8). Then, the amino alcohol building block (15) was prepared by ammonolysis of epoxide (14) followed by coupling reaction with the other building block, epoxide (7). Diaryliodonium salt, a precursor for $^{18}F$-aromatic substitution, was synthesized in moderate yield which was readily subjected to $^{18}F$-aromatic substitution to give $^{18}F$-labelled nebivolol.
Because it is known that bivalve hearts contain various modulatory systems activated by neuroendocrine substances, it was examined whether different classes of endogenous and synthetic drugs of neuroendocrinological importance can influence cardiac functions of the Pacific oyster Crassostrea gigas. Cholinergically active agents acetylcholine and carbachol increased heart rates while diminishing cardiac contractility. Adrenergically active substances norepinephrine (NE) and epinephrine (Epi) also induced heart rate increase and contractility decrease. An $\alpha_1$-adrenergic receptor-selective agonist phenyephrine (PE) failed to modulate either parameter. The Epi-induced heart rate increase and contractile depression were both blocked significantly by non-selective $\beta_1/\beta_2$-adrenergic antagonist propranolol. A $\beta_1$-selective antagonist atenolol prevented Epi-induced heart rate decrease but not the contractile depression, suggesting possible $\beta_2$ receptors for Epi-induced contractile depression. The three autacoids examined exerted discrete responses: histamine increased heart rate and depressed contraction; $\gamma$-amino-butyric acid increased both parameters; serotonin failed to change either parameter. The 5 piscine anesthetic agents examined, MS-222, benzocaine, quinaldine, urethane, pantocaine and pentobarbital, all failed to influence the cardiac function of oysters. Collectively, activities of neuroendocrinologically acting agents in mammals showed unexpected and distinct activities from those in mammalian cardiovascular systems. These results obtained from substances of different physiological functions can serve as a basis for understanding neuroendocrine control of the heart function in Pacific oyster.
Proceedings of the Korean Society of Applied Pharmacology
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2003.11a
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pp.114-114
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2003
Ginseng is a medicinal herb widely used in Asian countries, and its pharmacological effects has been demonstrated in various systems such as cardiovascular, central nervous, and endocrine systems. Its effects are mainly attributed to the ginsenosides. We hypothesize that a component of Panax ginseng, ginsenoside-Rbl, acts by binding to estrogen receptor. We have investigated the estrogenic activity of ginsenoside-Rbl in a transient transfection system using estrogen receptors ${\alpha}$ or ${\beta}$ with estrogen -responsive luciferase plasmids in COS monkey kidney cells. Ginsenoside-Rbl activated both estrogen receptors ${\alpha}$ and ${\beta}$ in a dose-dependent manner (0.5 -100 M ). Activation was inhibited by the specific estrogen receptor antagonist ICI 182,780, indicating that the estrogenic effect of ginsenoside-Rbl is estrogen receptor dependent. Next, we evaluated the ability of ginsenoside-Rbl to induce estrogen-responsive progesterone receptor gene by semi-quantitative RT-PCR assays. MCF-7 cells treated with l7${\beta}$-estradiol or ginsenoside- Rb1 exhibited an increased expression of progesterone receptor mRNA. However, ginsenoside-Rbl failed to displace the specific binding of [3H]17${\beta}$-estradiol to estrogen receptor in MCF-7 cells as examined by whole cell ligand binding assays, suggesting that there is no direct interaction of ginsenoside-Rbl with estrogen receptor. Our results indicate that estrogen-like activity of ginsenoside-Rbl is independent of direct estrogen receptor association.
Diazepam, a benzodiazepine (BDZ) agonist, produces sedation and flumazenil, a BDZ antagonist, blocks these actions. The aim of this study was to examine the effects of BDZs on cortical electroencephalogram (EEG) in rats. The recording electrodes were implanted over the frontal and parietal cortices bilaterally, and the reference and ground electrodes over cerebellum under ketamine anesthesia. To assess the effects of diazepam and flumazenil, rats were injected with diazepam (1 mgHg, i.p.) and/or flumazenil ( 1 mg/kg, i.p.), and the EEG was recorded before and after drugs. Normal awake had theta peak in the spectrum and low amplitude waves, while normal sleep showed large amplitude of slow waves. The powers of delta, theta and alpha bands were increased during sleep compared with during awake. Diazepam reduced the mobility of the rat and induced sleep with intermittent fast spindles and large amplitude of slow activity, and it produced broad peak over betaL band and increased the power of gamma band, which were different from EEG patterns in normal sleep. Saline injection awakened rats and abolished fast spindles for a short period about 2-5 min from EEG pattern during diazepam-induced sleep. Flumazenil blocked both diazepam-induced sleep and decreased the slow activities of delta, theta, alpha and betaL, but not of gamma activity for about 10 min or more. This study may indicate that decrease in power of betaL and betaH bands can be used as the measure of central action of benzodiazepines, and that the EEG parameters of benzodiazepines have to be measured without control over the behavioral state by experimenter.
To investigate the effect of the third intracellular loop (i3 loop) peptide of human $\beta$$_2$-adrenergic receptor on receptor agonist binding, we expressed third intracellular loop region of human $\beta$$_2$-adrenergic receptor as glutathione S-transferase fusion protein in E. coli. DNA fragment of the receptor gene which encodes amino acid 221-274 of human $\beta$$_2$-adrenergic receptor was amplified by polymerase chain reaction and subcloned into the bacterial fusion protein expression vector pGEX-CS and expressed as a form of glutathione-S-transferase (GST) fusion protein in E. coli DH5$\alpha$. The receptor fusion protein was identified by SDS-PAGE and Western blot using monoclonal anti-GST antibody. The fusion protein expressed in this study was purified to an apparent homogeneity by glutathione Sepharose CL-4B affinity chromatography. The purified i3 loop fusion proteins at a concentration of 10 $\mu\textrm{g}$/ι caused right shift of the isoproterenol competition curve of [$^3$H]Dihydroalprenolol binding to hamster lung $\beta$$_2$-adrenergic receptor indicating lowered affinity of isoproterenol to $\beta$$_2$-adrenergic receptor possibly due to the uncoupling of receptor and G protein in the presence of the fusion protein. The uncoupling of receptor and G protein suggests that i3 loop region plays a critical role on $\beta$$_2$-adrenergic receptor G protein coupling.
Burkholderia cepacia is an important pathogen that often causes pneumonia in immunocompromised individuals. Here, it was demonstrated that the TLR5 agonist flagellin could locally activate innate immunity. This was characterized by rapid expressions of IL-$1{\beta}$, TNF-${\alpha}$, and iNOS mRNA and a delay in the expression of IL-10 mRNA. A significant elevation in the IL-$1{\beta}$, TNF-${\alpha}$, and nitric oxide levels was also noted. In the respiratory tract, flagellin induced neutrophil infiltration into the airways, which was observed by histopathological examination and confirmed by the neutrophil count and level of myeloperoxidase activity. This was concomitant with a high activity of alveolar macrophages that engulfed and killed B. cepacia in vitro. The flagellin mucosal treatment improved the B. cepacia clearance in the mouse lung. Thus, the present findings illustrate the profound stimulatory effect of flagellin on the lung mucosal innate immunity, a response that needs to be exploited therapeutically to prevent the development of respiratory tract infection by B. cepacia.
Liu, Qiuyue;Gu, Xiaorong;Zhao, Yiqiang;Zhang, Jin;Zhao, Yaofeng;Meng, Qingyong;Xu, Guoheng;Hu, Xiaoxiang;Li, Ning
BMB Reports
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v.43
no.2
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pp.97-102
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2010
Clenbuterol, a $\beta_2$-adrenoceptor agonist, has been proven to be a powerful repartition agent that can decrease fat deposition. Based on results from our previous cDNA microarray experiment of pig clenbuterol administration, a novel up-regulated EST was full-length cloned (4859 bp encoding 1041 amino acids) and found to be the pig homolog of large tumor suppressor 2 (Lats2). We mapped pig Lats2 to chromosome 11p13-14 by using FISH, and western blotting demonstrated that pig Lats2 protein was most abundant in adipose. In Drosophila, Lats2 ortholog was reported as a key component of the Hippo pathway which regulates cell differentiation and growth. Here, we show that pig Lats2 exhibit inverted expression to YAP1, another member of the Hippo pathway which positively regulates cell growth and proliferation, during the differentiation of 3T3-L1 preadipocytes. Our results suggested that Lats2 may involve in Hippo pathway regulating the fat reduction by inhibiting adipocyte differentiation and growth.
Lee, Hong-Shick;Nash, J. Frank;Meltzer, Herbert Y.
The Korean Journal of Pharmacology
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v.28
no.1
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pp.19-25
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1992
The effect of the nonbenzodiazepine anxiolytic, buspirone $(Buspar^R)$, a serotonin $(5-HT)_{1A}$ partial agonist, which also has dopamine $(DA)_2$ receptor antagonist properties, on prolactin and cortisol secretion was examined in eight normal male volunteers. The oral administration of buspirone (30 mg) significantly increased plasma prolactin concentrations but did not significantly increase plasma cortisol concentrations in this study. The oral administration of pindolol (30 mg), a beta adrenoceptor antagonist which is also a $5-HT_{1A}$ receptor antagonist, had no significant effect on basal prolactin or cortisol levels. Moreover, pretreatment with pindolol did not significantly inhibit the buspirone-induced increase in prolactin secretion. These preliminary data are suggestive that buspirone-induced prolactin secretion is not mediated via $5-HT_{1A}$ receptor activation.
Twenty four female Sprague-Dawley rats weighing about 190 g were used to examine changes in muscle cAMP concentrations and steady-state levels of skeletal muscle ${\alpha}$-actin mRNA during chronic administration of cimaterol, a ${\beta}$-adrenergic agonist. Cimaterol was mixed in a powdered rat diet at 10 mg/kg diet. At 3 and 21 days after the start of treatment, skeletal muscle and heart samples were collected for the measurement of cAMP concentrations and skeletal muscle ${\alpha}$-actin mRNA levels. Cimaterol increased (p < 0.01) body weight gain gradually during the first seven days of the trial period, but not thereafter. Most skeletal muscle weights and the ratio of muscle weight to body weight were increased (p < 0.05) by cimaterol treatment both at 3 and 21 days. Heart weight was also increased (p < 0.05) by cimaterol treatment at 3 and 21 days, but the ratio of heart weight to body weight was increased (p < 0.05) only at 3 day. Cimaterol decreased (p < 0.05) cAMP concentration of gastrocnemius muscle at both 3 and 21 days after treatment. However, cimaterol tended (p = 0.07) to increase cAMP concentration at 3 days in the heart. Cimaterol tended (p = 0.08) to increase the steady-state level of ${\alpha}$-actin mRNA by 60% in gastrocnemius muscle at 3 days but had no effect at 21 days. The results indicate that the pattern of hypertrophic response to chronic dietary administration of cimaterol is different between cardiac and skeletal muscle. In skeletal muscles it appears that the hypertrophy induced by cimaterol is partly due to stimulated myofibrillar protein synthesis at a pre-translational level.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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