Quantitative Phosphoproteomics Unravels Biased Phosphorylation of Serotonin 2A Receptor at Ser 280 by Hallucinogenic versus Nonhallucinogenic Agonists

International audienceThe serotonin 5-HT 2A receptor is a primary target of psy-chedelic hallucinogens such as lysergic acid diethyl-amine, mescaline, and psilocybin, which reproduce some of the core symptoms of schizophrenia. An incompletely resolved paradox is that only some 5-HT 2A receptor ago-nists exhibit hallucinogenic activity, whereas structurally related agonists with comparable affinity and activity lack such a psychoactive activity. Using a strategy combining stable isotope labeling by amino acids in cell culture with enrichment in phosphorylated peptides by means of hy-drophilic interaction liquid chromatography followed by immobilized metal affinity chromatography, we compared the phosphoproteome in HEK-293 cells transiently expressing the 5-HT 2A receptor and exposed to either vehicle or the synthetic hallucinogen 1-[2,5-dimethoxy-4-iodophenyl]-2-aminopropane (DOI) or the nonhallucinogenic 5-HT 2A ago-nist lisuride. Among the 5995 identified phosphorylated peptides, 16 sites were differentially phosphorylated upon exposure of cells to DOI versus lisuride. These include a serine (Ser 280) located in the third intracellular loop of the 5-HT 2A receptor, a region important for its desensitiza-tion. The specific phosphorylation of Ser 280 by hallucino-gens was further validated by quantitative mass spec-trometry analysis of immunopurified receptor digests and by Western blotting using a phosphosite specific anti-body. The administration of DOI, but not of lisuride, to mice, enhanced the phosphorylation of 5-HT 2A receptors at Ser 280 in the prefrontal cortex. Moreover, hallucinogens induced a less pronounced desensitization of receptor-operated signaling in HEK-293 cells and neurons than did nonhallucinogenic agonists. The mutation of Ser 280 to as-partic acid (to mimic phosphorylation) reduced receptor desensitization by nonhallucinogenic agonists, whereas its mutation to alanine increased the ability of hallucino-gens to desensitize the receptor. This study reveals a biased phosphorylation of the 5-HT 2A receptor in response to hallucinogenic versus nonhallucinogenic ago-nists, which underlies their distinct capacity to desensi-tize the receptor. Molecular & Cellular Proteomics 13: 10.1074/mcp.M113.036558, 1273-1285, 2014. Among the G Protein-Coupled Receptors (GPCRs) 1 activated by serotonin (5-hydroxytryptamine, 5-HT), the 5-HT 2A receptor continues to attract particular attention in view of its broad physiological role and implication in the actions of numerous psychotropic agents (1, 2). It is a primary target of widely used atypical antipsychotics such as clozapine, risperi-done, and olanzapine, which act as antagonists or inverse agonists (1, 3). The activation of 5-HT 2A receptors expressed in the prefrontal cortex has also been implicated in the psy-cho-mimetic effects of psychedelic hallucinogens, such as lysergic acid diethylamide (LSD), mescaline, and psilocybin, which are often used to model positive symptoms of schizo-phrenia (4-8). However, these psychoactive effects are not reproduced by structurally-related agonists, such as ergota-mine and the anti-Parkinson agent lisuride, despite the fact that they exhibit comparable affinities and efficacies at 5-HT 2A receptors (7, 9). This paradox was partially resolved by the demonstration that hallucinogens induce a specific transcrip-From the ‡CNRS

Molecular evolution of the LNX gene family

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>LNX (Ligand of Numb Protein-X) proteins typically contain an amino-terminal RING domain adjacent to either two or four PDZ domains - a domain architecture that is unique to the LNX family. LNX proteins function as E3 ubiquitin ligases and their domain organisation suggests that their ubiquitin ligase activity may be targeted to specific substrates or subcellular locations by PDZ domain-mediated interactions. Indeed, numerous interaction partners for LNX proteins have been identified, but the <it>in vivo </it>functions of most family members remain largely unclear.</p> <p>Results</p> <p>To gain insights into their function we examined the phylogenetic origins and evolution of the <it>LNX </it>gene family. We find that a <it>LNX1/LNX2</it>-like gene arose in an early metazoan lineage by gene duplication and fusion events that combined a RING domain with four PDZ domains. These PDZ domains are closely related to the four carboxy-terminal domains from multiple PDZ domain containing protein-1 (MUPP1). Duplication of the <it>LNX1/LNX2</it>-like gene and subsequent loss of PDZ domains appears to have generated a gene encoding a LNX3/LNX4-like protein, with just two PDZ domains. This protein has novel carboxy-terminal sequences that include a potential modular LNX3 homology domain. The two ancestral <it>LNX </it>genes are present in some, but not all, invertebrate lineages. They were, however, maintained in the vertebrate lineage, with further duplication events giving rise to five LNX family members in most mammals. In addition, we identify novel interactions of LNX1 and LNX2 with three known MUPP1 ligands using yeast two-hybrid asssays. This demonstrates conservation of binding specificity between LNX and MUPP1 PDZ domains.</p> <p>Conclusions</p> <p>The <it>LNX </it>gene family has an early metazoan origin with a LNX1/LNX2-like protein likely giving rise to a LNX3/LNX4-like protein through the loss of PDZ domains. The absence of LNX orthologs in some lineages indicates that LNX proteins are not essential in invertebrates. In contrast, the maintenance of both ancestral <it>LNX </it>genes in the vertebrate lineage suggests the acquisition of essential vertebrate specific functions. The revelation that the LNX PDZ domains are phylogenetically related to domains in MUPP1, and have common binding specificities, suggests that LNX and MUPP1 may have similarities in their cellular functions.</p

A short history of the 5-HT2C receptor: from the choroid plexus to depression, obesity and addiction treatment

This paper is a personal account on the discovery and characterization of the 5-HT2C receptor (first known as the 5- HT1C receptor) over 30 years ago and how it translated into a number of unsuspected features for a G protein-coupled receptor (GPCR) and a diversity of clinical applications. The 5-HT2C receptor is one of the most intriguing members of the GPCR superfamily. Initially referred to as 5-HT1CR, the 5-HT2CR was discovered while studying the pharmacological features and the distribution of [3H]mesulergine-labelled sites, primarily in the brain using radioligand binding and slice autoradiography. Mesulergine (SDZ CU-085), was, at the time, best defined as a ligand with serotonergic and dopaminergic properties. Autoradiographic studies showed remarkably strong [3H]mesulergine-labelling to the rat choroid plexus. [3H]mesulergine-labelled sites had pharmacological properties different from, at the time, known or purported 5-HT receptors. In spite of similarities with 5-HT2 binding, the new binding site was called 5-HT1C because of its very high affinity for 5-HT itself. Within the following 10 years, the 5-HT1CR (later named 5- HT2C) was extensively characterised pharmacologically, anatomically and functionally: it was one of the first 5-HT receptors to be sequenced and cloned. The 5-HT2CR is a GPCR, with a very complex gene structure. It constitutes a rarity in theGPCR family: many 5-HT2CR variants exist, especially in humans, due to RNA editing, in addition to a few 5-HT2CR splice variants. Intense research led to therapeutically active 5-HT2C receptor ligands, both antagonists (or inverse agonists) and agonists: keeping in mind that a number of antidepressants and antipsychotics are 5- HT2CR antagonists/inverse agonists. Agomelatine, a 5-HT2CR antagonist is registered for the treatment of major depression. The agonist Lorcaserin is registered for the treatment of aspects of obesity and has further potential in addiction, especially nicotine/ smoking. There is good evidence that the 5-HT2CR is involved in spinal cord injury-induced spasms of the lower limbs, which can be treated with 5-HT2CR antagonists/inverse agonists such as cyproheptadine or SB206553. The 5-HT2CR may play a role in schizophrenia and epilepsy. Vabicaserin, a 5-HT2CR agonist has been in development for the treatment of schizophrenia and obesity, but was stopped. As is common, there is potential for further indications for 5-HT2CR ligands, as suggested by a number of preclinical and/or genome-wide association studies (GWAS) on depression, suicide, sexual dysfunction, addictions and obesity. The 5-HT2CR is clearly affected by a number of established antidepressants/antipsychotics and may be one of the culprits in antipsychotic-induced weight gain

Spectrin-based skeleton as an actor in cell signaling

This review focuses on the recent advances in functions of spectrins in non-erythroid cells. We discuss new data concerning the commonly known role of the spectrin-based skeleton in control of membrane organization, stability and shape, and tethering protein mosaics to the cellular motors and to all major filament systems. Particular effort has been undertaken to highlight recent advances linking spectrin to cell signaling phenomena and its participation in signal transduction pathways in many cell types

A propos de Sainte-Juliane, note

Becamel Marcel. A propos de Sainte-Juliane, note. In: Cathares en Languedoc. Toulouse : Éditions Privat, 1968. pp. 253-258. (Cahiers de Fanjeaux, 3

Le rôle du médecin généraliste dans la prise en charge diagnostique et thérapeutique des maladies inflammatoires chroniques de l'intestin

Introduction: Evolving by flares, Chronic Inflammatory Bowel Diseases (IBD), including Rectocolitis Hemorrhagic (RCH) and Crohn's Disease (CD). They affect more than 200,000 people in France. The main objective of this study is to better understand the role of the general practitioner in the management of these complex pathologies: attitude and feeling towards the diagnostic and therapeutic management of patients, communication with gastroenterologist specialists and the hospital. The study also focused on understanding the difficulties encountered daily by general practitioners (GP).Method: Survey of opinions and practices in general medicine based on a standardized questionnaire, sent by email to general practitioners practicing in the department of Bouches-du-Rhône, carried out between October 16 and December 29, 2017.Results: 61 general practitioners were included (22% response rate), with an average age of 50 years. A predominance of male physicians (56%), both freelance (90%) and group practice (70%) participated in the study. While all of these doctors emphasized the central role they play in the different stages of care, they did not necessarily feel comfortable with the diagnostic and / or therapeutic management. On the other hand, doctors with complementary training in the area of IBD have generally found themselves more comfortable.Conclusion: Complex pathologies, IBD require the use of specific exams and therapeutics evolving regularly. GPs do not seem to be familiar with this exercise, declaring themselves uncomfortable in the overall care of these patients. Still playing a crucial role in terms of primary care, the general practitioner must be able to rely on a multidisciplinary network in order to remain the coordinator of the care pathway.Introduction : évoluant par poussées, les Maladies Inflammatoires Chroniques de l’Intestin (MICI), regroupent la Rectocolite Hémorragique (RCH) et la Maladie de Crohn (MC). Elles touchent plus de 200 000 personnes en France. L’objectif principal de cette étude est de mieux connaître le rôle du médecin généraliste dans la prise en charge de ces pathologies complexes : attitude et ressenti face à la prise en charge diagnostique et thérapeutique des patients, communication avec les spécialistes gastro-entérologues et le milieu hospitalier. L’étude s’est également attachée à appréhender les difficultés rencontrées au quotidien par les médecins généralistes.Méthode : enquête d’opinion et de pratiques en médecine générale basée sur un questionnaire standardisé, adressé par courriel aux médecins généralistes actifs exerçant dans le département des Bouches-du-Rhône, réalisée entre 16 Octobre et le 29 Décembre 2017.Résultats : 61 médecins généralistes ont été inclus (22% de taux réponses), avec une moyenne d’âge de 50ans. Une prédominance de médecins de sexe masculin (56%), exerçant en libéral (90%) et en cabinet de groupe (70%) ont participé à l’étude. Si l’ensemble de ces médecins ont souligné le rôle central qu’ils occupent dans les différentes étapes de la prise en charge, ceux-ci ne se sentaient pas forcément à l’aise avec la prise en charge diagnostique et/ou thérapeutique. En revanche, les médecins ayant suivi une formation complémentaire dans le domaine des MICI se sont déclarés globalement plus à l’aise. Conclusion : pathologies complexes, les MICI nécessitent le recours à des examens spécifiques et des thérapeutiques évoluant régulièrement. Les médecins généralistes ne semblent pas rompus à cet exercice, se déclarant non à l’aise dans la prise en charge globale de ces patients. Occupant pourtant un rôle pivot en termes de soins primaires, le médecin généraliste doit pouvoir compter sur un réseau pluridisciplinaire afin de rester le coordinateur du parcours de soins

Le catharisme dans le diocèse d'Albi

Becamel Marcel. Le catharisme dans le diocèse d'Albi. In: Cathares en Languedoc. Toulouse : Éditions Privat, 1968. pp. 237-252. (Cahiers de Fanjeaux, 3

Les récepteurs de la sérotonine du groupe 2 (vers le concept de "réceptosome")

MONTPELLIER-BU Sciences (341722106) / SudocSudocFranceF

Contrôle de l’anxiété par les récepteurs de la sérotonine 5-HT2c de la strie terminale

International audienceSérotonine, anxiété et inhibiteurs sélectifs de la recapture de sérotonine La 5-HT (5-hydroxytryptamine ou séro-tonine) est impliquée, chez les vertébrés et l'homme, dans un nombre important de fonctions physiologiques et en par-ticulier le contrôle des émotions telles que l'anxiété et les états de l'humeur. Beaucoup de thérapies proposées pour traiter les troubles anxieux-comme les attaques de panique, l'anxiété post-traumatique, les phobies sociales et les troubles obsessionnels compulsifs-ont pour cible la transmission sérotoniner-gique [1]. Parmi les médicaments les plus prescrits pour traiter ces patholo-gies se trouvent les fameux inhibiteurs sélectifs de la recapture de sérotonine (ISRS). Le plus connu est la fluoxétine, ven-due sous le nom commercial de Prozac ® [2] (➜). Les ISRS, en inhibant la recapture de la 5-HT dans la synapse, augmentent sa concentration et donc son efficacité sur les récepteurs sérotoninergiques synap-tiques. Bien qu'efficaces, les traitements par les ISRS posent deux problèmes majeurs. Le premier est que pour obtenir une amélio-ration des symptômes anxieux, plusieurs semaines de traitements sont néces-saires. Il a cependant été démontré que, dès la prise de ISRS, la concentration synaptique de 5-HT augmente de façon significative. Pourquoi faut-il attendre plusieurs semaines pour obtenir un effet thérapeutique ? Plusieurs hypothèses ont été émises mais aucune ne semble entièrement satisfaisante. Le deuxième problème est que, pendant les premières semaines de traitements, les ISRS ont souvent un effet inverse de celui recher-ché, c'est-à-dire un effet anxiogène [3, 4]. Il est donc important de comprendre les mécanismes moléculaires et cellu-laires impliqués dans cet effet précoce non désiré des ISRS. Récepteurs impliqués dans les effets anxiogènes paradoxaux des ISRS Un des tests les plus utilisés pour étu-dier la peur est le fear conditioning, qui peut être traduit par « conditionnement de peur ». Un stimulus neutre (comme un son ou une lumière), appelé stimulus conditionnel (SC), est associé une ou plusieurs fois à un stimulus incon-ditionnel (IS) douloureux (comme un choc électrique) administré quelques secondes après. Cette étape correspond à la phase de conditionnement. La présentation du SC quelques heures ou jours après cette phase va déclencher un réflexe de peur : le freezing ou immobilité de l'animal. Placer le rat ou la souris dans la cage où il a reçu le choc élec-trique (stimulus contextuel) induit éga-lement le freezing. C'est une « mémoire de peur ». Un traitement aigu avec de la fluoxétine augmente l'expression de peur chez les animaux et donc la durée de freezing, ce qui pourrait expliquer les effets anxio-gènes des ISRS [4]. Les récepteurs de la sérotonine impliqués dans ce mécanisme sont les récepteurs 5-HT 2C 1 [4, 5] dont on sait, par ailleurs, qu'un polymor-phisme au niveau de leur promoteur est responsable d'une prédisposition au suicide [6]. Ce sont des récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) qui stimulent la voie de la phospholipase C et la libé-ration de Ca2 + intracellulaire, produi-sant une dépolarisation cellulaire [7]. Il a également été montré que les souris dont le gène codant pour les récepteurs 5-HT 2C a été invalidé (souris KO, knockout) sont moins anxieuses [8]. L'amygdale et son extension, la strie terminale, sont impliquées dans l'anxiété L'amygdale est une des structures céré-brales impliquées dans notre capacité à ressentir et à percevoir certaines émo-tions dont la peur. Elle reçoit des affé-rences 2 de nombreuses régions du sys-tème limbique 3 (hippocampe, septum, hypothalamus, cortex frontal et senso-1 Les récepteurs de la sérotonine sont codés par 18 gènes, dont 13 codent pour des récepteurs couplés aux protéines G (RCPG), regroupés en 6 familles (récepteurs 5HT1, 2, 4, 5, 6 et 7) [5] en fonction de leur homologie de séquence et leur couplage à la protéine G. 2 Une afférence est une connexion neuronale provenant d'une structure cérébrale, dont les axones arrivent et font synapse dans la région considérée. Une efférence, au contraire, correspond à une connexion de la région cérébrale considérée vers une autre structure. 3 Ensemble de structures cérébrales impliquées notamment dans le traitement des émotions

Somatisation fonctionnelle (approche psycho-socio-familiale)

MONTPELLIER-BU Médecine UPM (341722108) / SudocMONTPELLIER-BU Médecine (341722104) / SudocSudocFranceF