Ligand binding properties of muscarinic acetylcholine receptors (mAChRs) in the nematode Caenorhabditis elegans (C. elegans) were characterized by using filtration binding assays. Scatchard analysis using $[^{3}H]N-methylscopolamine$ ($[^{3}H]NMS$) showed that the dissociation constant ($K_d$) and the maximum binding value ($B_{max}$) were $3.3{\pm}0.8{\times}10^{10}$ M and $9.0{\pm}1.1$ fmol/mg protein, respectively. Binding competition experiments indicated that the affinities of C. elegans mAChRs to atropine, scopolamine, and oxotremorine were similar to those of mammalian mAChRs. Pirenzepine binding experiments revealed that the binding pattern of mAChRs in C. elegans closely resembled that of mAChRs in rat brain, suggesting that the receptors consist primarily of Ml subtype. The affinity of mAChRs for oxotrernorine was significantly affected by guanylylimidodiphosphate (Gpp(NH)p), a non hydrolyzable GTP analog, suggesting that mAChRs in C. elegans might be coupled to G proteins. The data presented here indicate the possibility that C. elegans provides a living animal model to study the action mode of the muscarinic cholinergic system.
경골어류의 혈관평활근에 대한 choline 작동성 조절기작을 규명하기 위한 목적의 일환으로 틸라피아의 배대동맥(dorsal aorta)에 대한 acetylcholine 효과와 이들 효과의 매개에 관여하는 수용체의 subtype에 대한 연구를 수행하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. Acetylcholine은 틸라피아의 배대동맥에 대하여 농도의존적인 혈관수축반응만을 나타내었으며, 이와 같은 반응은 혈관내피세포와 methylene blue에 의해 영향을 받지 않았다. 2. Acetylcholine에 의한 농도의존적인 혈관수축반응곡선은 비선택적인 muscarine 수용체 길항제인 atropine과 선택적인 $M_2$-수용체 길항제인 gallamine의 경우 그 농도가 증가함에 따라 현저하게 오른쪽으로 평행이동되었으나, 선택적인 $M_1$-수용체 길항제인 pirenzepine에 의해서는 고농도($1{\times}10^{-5}$M)에서만 약간 이동되었다. 3. Acetylcholine의 수축효과는 cyclooxygenase 억제제인 indomethacin에 의해 거의 영향을 받지 않았다. 4. Acetylcholine의 혈관수축반응은 calcium제거 생리적 완충용액에서는 거의 소실되었으나, calcium 유입차단제인 verapamil에 의해서는 거의 영향을 받지 않았다. 이상의 실험결과에서 acetylcholine은 틸라피아 배대동맥에 대하여 내피세포와는 무관하게 혈관수축효과를 나타내었다. Acetylcholine에 의한 이 수축은 주로 $M_2$-subtype의 수용체를 매개하며 receptor-linked $Ca^{2+}$ channel을 통하여 유입된 세포질내의 $Ca^{2+}$에 의해 일어난다고 사료된다.
Pentazocine은 opioid 수용체에 대한 흥분작용과 길항작용을 겸유한 opioid계 약물로 알려져 있다. 본 연구에서 흰쥐 적출 관류부신 으로 부터 pentazocine의 catecholamine (CA) 분비작용을 관찰하여 그 기전을 규명하고 또한 다른 opioid의 작용과 비교하여 얻어진 결과는 다음과 같다. Pentazocine (30-300$\mu\textrm{g}$)을 부신정맥내에 주사하였을때 현저한 용량 의존성의 CA 분비 작용을 나타내었다. Pentazocine의 이러한 CA 분비작용은 chlorisondamine ($10^{-6}$M), naloxone (1.22 $\times$$10^{-7}$M), morphine (1.73 $\times$$10^{-5}$M). enkephalin (9.68 $\times$$10^{-6}$M), nicardipine ($10^{-6}$M) 및 TMB-8 ($10^{-5}$M)등의 전처치로 뚜렷이 억제되었으나 pirenzepine (2 $\times$$10^{-6}$M)의 전처치에 의해서는 영향을 받지 않았다. $Ca^{++}$-free Krebs 용액으로 30분간 관류한 후에 pentazocine의 CA 분비작용은 현저한 감소를 나타내었다. Pentazocine (1.75 $\times$$10^{-4}$M)을 20분간 관류시킨 후에 ACh (5.32 $\times$$10^{-3}$M)과 DMPP ($10^{-4}$M)에 의한 CA 분비작용이 의의있게 감약되었다.
Kim, Kyung-In;Yoo, Ji-Hoon;Cho, Jae-Han;Im, Ki-Dong;Lee, Seok-Yong;Lee, Sun-Bok;Jang, Choon-Gon
대한약학회:학술대회논문집
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대한약학회 2003년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.2-2
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pp.84.1-84.1
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2003
Methamphetamine is a powerful stimulant that appears to produce locomotor activity and behavioral sensitization. Previous study has indicated that dopaminergic receptors are implicated in the behavioral responses of methamphetamine. Recently, it has been reported that other receptors, especially, M1 muscarinic acetylcholine receptor (M1R) plays an important role in the regulation of behavioral responses, and this receptor is abundantly expressed in brain regions, including the cerebral cortex, striatum, and the hippocampus of the animal. (omitted)
마취가토에서 혈압유지에 중요한 역할을 하고 있는 교감신경계, renin-angiotensin계, vasopressin계를 차단하였을때의 혈압자체의 변동과 norepinephrine (NE), angiotensin II (AII) 및 vasopressin (VP)의 승압효과의 변동을 조사하였다. 교감신경계와 renin-angiotensin계의 차단에는 각각 교감신경절 차단약인 chlorisondamine (CS)과 pirenzepine (PZ), angiotensin 변환효소억제약인 enalapril (ENAL)를 사용하였다. VP계의 차단에는 혈장 VP농도를 하강시킴이 알려져 있는 kappa opioid 수용체의 작용약인 bremazocine (BREM)을 사용하였다. CS (0.4mg/kg), ENAL (2mg/kg), BREM (0.25mg/kg)은 각각 비슷한 정도의 저혈압상태를 일으켰다. BREM에 의한 저혈압은 VP와 같은 효과를 가진 합성약인 desmopressin으로 유의하게 길항되었으며 BREM에 의한 저혈압이 적어도 일부 혈장 VP농도의 하강과 관계있음을 시사하였다. CS는 ENAL 또는 BREM으로 하강된 혈압을, ENAL은 CS 또는 BREM으로 하강된 혈압을, BREM은 CS 또는 ENAL로 하강된 혈압을, 더욱 하강시켰다. CS, PZ 그리고 ENAL 또는 CS, PZ 그리고 BREM에 의한 저혈압은 CS이외의 세약물에 의한 저혈압보다 심하였다. CS는 NE에 의한 승압효과 뿐만아니라 AII와 VP의 승압효과도 강화시켰다. AII의 승압효과는 또 ENAL과 BREM으로도 증대되었다. VP의 승압효과는 BREM으로도 강화되었다. ${\alpha}$-수용체의 길항약인 phentolamine과 phenoxybenzamine은 AII와 VP승압효과를 강화시켰다. 3승압계 차단이 혈압자체에 미치는 실험결과는 3계가 모두 혈압조절에 관여하고 그 중에서도 교감신경계가 가장 큰 역할을 하고 있음을 가리키고 있다. 한 승압계의 차단하에서, 그 계의 승압 hormone 뿐만아니라 다른 계의 승압 hormone의 승압효과도 증대됨은 이 3승압계가 긴밀한 상호작용을 하고 있는 증거이다.
A single uniform population of specific, saturable, high affinity binding site of $[^3H]QNB$ guinuclidinyl benzilate(QNB) was identified in the rat cerebral microsomes. The Kd value(37.2 pM) for $[^3H]QNB$ calculated from the kinetically derived rate constants was in agreement with the Kd value(48.9 pM) determined by analysis of saturation isotherms at various receptor concentrations. Dimenhydrinate(DMH), histamine $H_1-blocker$, increased Kd value for $[^3H]QNB$ QNB without affecting the binding site concentrations and this effect resulted from the ability of DMH to slow $[^3H]QNB-receptor$ association. Pirenzepine inhibition curve of $[^3H]QNB$ binding was shallow(nH = 0.52) indicating the presence of two receptor subtypes with high ($M_1-site$) and low($M_2-site$) affinity for pirenzepine. Analysis of these inhibition curves yielded that 68% of the total receptor populations were of the $M_1-subtype$ and the remaining 32% of the $M_2-subtype$. Ki values for the $M_1-$ and $M_2-subtypes$ were 2.42 nM and 629.3 nM, respectively. Ki values for $H_1-blockers$ that inhibited $[^3H]QNB$ binding varied with a wide range ($0.02-2.5\;{\mu}M$). The Pseudo-Hill coefficients for inhibition of $[^3H]QNB$ binding by most of $H_1-blockers$ examined except for oxomemazine inhibition of $[^3H]QNB$ binding were close to one. The inhibition curve for oxomemazine in competition with $[^3H]QNB$ was shallow(nH = 0.74) indicating the presence of two receptor populations with different affinities for this drug. The proportion of high and low affinity was 33:67. The Ki values for oxomemazine were $0.045{\pm}0.016\;{\mu}M$ for high affinity and $1.145{\pm}0.232\;{\mu}M$ for low affinity sites. These data indicate that muscarinic receptor blocking potency of $H_1-blockers$ varies widely between different drugs and that most of $H_1-blockers$ examined are nonselective antagonist for the muscarinic receptor subtypes, whereas oxomemazine might be capable of distinguishing between subclasses of muscarinic receptor.
흰쥐 관류부신에서 histamine의 catecholamine (CA) 분비작용의 특성과 기전을 규명코자 연구한 결과는 다음과 같다. Histamine $(37.5{\sim}150\;{\mu}g)$을 부신정맥내에 주사 하였을 때 현저한 용량 의존성의 CA 분비작용을 나타내었다. 그러나 histamine $(150\;{\mu}g)$을 120분 간격으로 반복 투여시 제 3차 투여시부터는 CA 분비효과가 뚜렷이 감소하였다. 즉, histamine의 반복투여로 인한 반응급강현상을 관찰할 수 있었다. Histamine의 CA 분비작용은 chlorisondamine, diphenhydrarmine, ranitidine, $Ca^{++}-free$ Krebs 용액의 관류, nicardipine 및 TMB-8 등의 전처치로 유의하게 억제 되었으나 pirenzepine의 전처치에 의해서는 별다른 영향을 받지 않았다. 더우기 histamine $(6.8{\times}10^{-5}M)$으로 30분간 관류시킨 후에 ACh $(50{\mu}g)$의 CA 분비작용이 상당히 억제됨을 나타내었다. 이상과 같은 연구 결과로 보아 histamine은 흰쥐 적출관류 부신에서 현저한 CA 분비작용을 나타내었으며 칼슘 의존성이었다. 이러한 CA 분비작용은 $H_1-$ 및 $H_2-$ 양수용체의 활성화를 통해서 일어나며 또한 부신의 nicotine 수용체와도 관련성이 있는 것으로 사료된다.
The aim of the present study was to determine the characteristics of cytisine on the secretion of catecholamines (CA) in isolated perfused rat adrenal glands, and to clarify its mechanism of action. The release of CA evoked by the continuous infusion of cytisine ($1.5{\times}10^{-5} M$) was time-dependently reduced from 15 min following the initiation of cytisine infusion. Furthermore, upon the repeated injection of cytisine ($5{\times}10^{-5}$), at 30 min intervals into an adrenal vein, the secretion of CA was rapidly decreased following the second injection. Tachyphylaxis to the release of CA was observed by the repeated administration of cytisine. The cytisine-induced secretion of CA was markedly inhibited by pretreatment with chlorisondamine, nicardipine, TMB-8, and the perfusion of $Ca^{2+}$-free Krebs solution, while it was not affected by pirenzepine or diphenhydramine. Moreover, the secretion of CA evoked by ACh was time-dependently inhibited by the prior perfusion of cytisine ($5{\times}10^{-6} M$). Taken together, these experimental data suggest that cytisine causes secretion of catecholamines from the perfused rat adrenal glands in a calcium-dependent fashion through the activation of neuronal nicotinic ACh receptors located in adrenomedullary chromaffin cells. It also seems that the cytisine-evoked release of catecholamine is not relevant to the activation of cholinergic M$_1$-muscarinic or histaminergic receptors.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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