Pharmakologische Eigenschaften natürlich vorkommender Varianten von h5-HT_1A- und h5-HT_3A-Rezeptoren

Abstract

Im Mittelpunkt der Untersuchungen stand die Ermittlung der Ligand-Bindungseigenschaften natürlich vorkommender Varianten der humanen 5-HT_1A- und homopentameren h5-HT_3A-Rezeptoren im Vergleich zu den Wildtypen. Dafür wurden zunächst die Mutanten aus der jeweiligen Wildtypen-cDNA hergestellt und sowohl Mutanten als auch die Wildtypen in einem geeigneten Zellsystem exprimiert. Nach Lösung dieser Teilprobleme galt es, die Dichte der jeweiligen Rezeptor-Isoformen in der Zellmembran mit Hilfe von Radioligand-Sättigungsexperimenten zu bestimmen und die Affinitäten von Agonisten und Antagonisten zu diesen Rezeptoren in Kompetitionsexperimenten des Radioliganden mit den Pharmaka zu ermitteln. Ergänzend hierzu sollten für die Variante des G-Protein-gekoppelten h5-HT_1A-Rezeptors Hinweise auf ihre funktionelle Bedeutung durch Messung der G-Protein-Kopplung und des Second Messenger-Signals gewonnen werden.<br /> Der Wildtyp und die Arg219Leu-Variante des h5-HT_1A-Rezeptors sind in praktisch identischer Dichte in den Membranpräparaten nachweisbar. Die Variante und der Wildtyp unterscheiden sich auch nicht in bezug auf die Affinitäten von fünf 5-HT-Rezeptoragonisten und drei 5-HT-Rezeptorantagonisten.<br /> Die stimulierende Potenz von 5-HT auf die [³⁵S]GTPγS-Bindung an Membranen mit der Arg219Leu-Variante des 5-HT_1A-Rezeptors und die inhibitorischen Potenzen der Agonisten 5-HT, Buspiron und Urapidil auf die Forskolin-stimulierte cAMP-Akkumulation in intakten HEK293-Zellen mit der Arg219Leu-Variante sind 60-90% geringer als in Membranen bzw. Zellen, die den Wildtyprezeptor exprimieren.<br /> Verglichen mit dem Wildtyp des h5-HT_3A-Rezeptors, ist die Pro391Arg-Variante in gleicher Dichte in den Membranpräparaten nachweisbar. In Bezug auf die Affinität von neun repräsentativen Liganden (fünf Agonisten und vier Antagonisten) zu den Rezeptorisoformen bestehen ebenfalls keine Unterschiede zwischen der Variante und dem Wildtyp.<br /> Die Arg344His-Variante des h5-HT_3A-Rezeptors wird in Membranen von HEK293-Zellen in einer um 44% gegenüber dem Rezeptorwildtyp verminderten Dichte exprimiert, während sich beide Rezeptorisoformen nicht bezüglich der Dissoziationskonstanten des Radioliganden unterscheiden. Keine Unterschiede in der Affinität zwischen der Rezeptormutante und dem Wildtyp fanden sich auch in den Radioligand-Kompetitionsexperimenten mit fünf 5-HT₃-Rezeptoragonisten und vier 5-HT₃-Rezeptorantagonisten.