Signal transduction mechanism of biased ligands at histamine H2 receptors

7TMRs (seven-transmembrane receptors) exist as conformational collections in which different conformations would lead to differential downstream behaviours such as receptor phosphorylation, G-protein activation and receptor internalization. In this context, a ligand may cause differential activation of some, but not all, of the signalling events, which are associated to a particular receptor, and it would lead to biased agonism. The aim of the present study was to investigate whether H2R (histamine H2 receptor) ligands, described as inverse agonists because of their negative efficacy at modulating adenylate cyclase, could display some positive efficacy concerning receptor desensitization, internalization or even signalling through an adenylate-cyclase-independent pathway. Our present findings indicate that treatment with H2R inverse agonists leads to receptor internalization in HEK (human embryonic kidney)-293T transfected cells, by a mechanism mediated by arrestin and dynamin, but independent of GRK2 (G-protein-coupled receptor kinase 2)-mediated phosphorylation. On the other hand, we prove that two of the H2R inverse agonists tested, ranitidine and tiotidine, also induce receptor desensitization. Finally, we show that these ligands are able to display positive efficacy towards the ERK1/2 (extracellular-signal-regulated kinase 1/2) pathway by a mechanism that involves Gβγ and PI3K (phosphoinositide 3-kinase)-mediated signalling in both transfected HEK-293T cells and human gastric adenocarcinoma cells. These results point to the aspect of pluridimensional efficacy at H2R as a phenomenon that could be extended to naïve cells, and challenge previous classification of pharmacologically relevant histaminergic ligands.Fil: Alonso, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Química Medicinal; ArgentinaFil: Monczor, Federico. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Química Medicinal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Echeverría, Emiliana Beatriz. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Química Medicinal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Davio, Carlos Alberto. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Química Medicinal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Shayo, Carina Claudia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Fernández, Natalia Brenda. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Química Medicinal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentin

Novel inhibitors of phosphorylation independent activity of GRK2 modulate cAMP signaling

G protein-coupled receptors kinase 2 (GRK2) plays a major role in receptor regulation and, as a consequence, in cell biology and physiology. GRK2-mediated receptor desensitization is performed by its kinase domain, which exerts receptor phosphorylation promoting G protein uncoupling and the cessation of signaling, and by its RGS homology (RH) domain, able to interrupt G protein signaling. Since GRK2 activity is exacerbated in several pathologies, many efforts to develop inhibitors have been conducted. Most of them were directed toward GRK2 kinase activity and showed encouraging results on in vitro systems and animal models. Nevertheless, limitations including unspecific effects or pharmacokinetics issues prevented them from advancing to clinical trials. Surprisingly, even though the RH domain demonstrated the ability to desensitize GPCRs, this domain has been less explored. Herein, we show in vitro activity of a series of compounds that, by inhibiting GRK2 RH domain, increase receptor cAMP response, avoid GRK2 translocation to the plasma membrane, inhibit coimmunoprecipitation of GRK2 with Gαs subunit of heterotrimeric G protein, and prevent receptor desensitization. Also, we preliminarily evaluated candidates’ ADMET properties and observed suitable lipophilicity and cytotoxicity. These novel inhibitors of phosphorylation-independent actions of GRK2 might be useful in elucidating other RH domain roles and lay the foundation for the development of innovative pharmacologic therapy for diseases where GRK2 activity is exacerbated.Fil: Echeverría, Emiliana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Ripoll, Sonia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Fabian, Lucas Emanuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Shayo, Carina Claudia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Monczor, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Fernandez, Natalia Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; Argentin

Pharmacological Rac1 inhibitors with selective apoptotic activity in human acute leukemic cell lines

Rac1 GTPase has long been recognized as a critical regulatory protein in different cellular and molecular processes involved in cancer progression, including acute myeloid leukemia. Here we show the antitumoral activity of ZINC69391 and 1A-116, two chemically-related Rac1 pharmacological inhibitors, on a panel of four leukemic cell lines representing different levels of maturation. Importantly, we show that the main mechanism involved in the antitumoral effect triggered by the Rac1 inhibitors comprises the induction of the mitochondrial or intrinsic apoptotic pathway. Interestingly, Rac1 inhibition selectively induced apoptosis on patientderived leukemia cells but not on normal mononuclear cells. These results show the potential therapeutic benefits of targeting Rac1 pathway in hematopoietic malignancies.Fil: Cabrera, Maia Diana Eliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Echeverría, Emiliana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Remes Lenicov, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida; ArgentinaFil: Cardama, Georgina Alexandra. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Oncología Molecular; ArgentinaFil: González, Nazareno. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Oncología Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Davio, Carlos Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Fernandez, Natalia Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Lorenzano Menna, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Oncología Molecular; Argentin

Biased agonism at histamine H1 receptors

GPCRs (G-protein coupled receptors) exist as conformational collectionsin which different conformations lead to differential downstream behaviors suchas G-protein activation, receptor phosphorylation or internalization. In thiscontext, a ligand may cause differential activation of some, but not all, ofthe signaling events associated to a particular receptor and would lead tobiased agonism. On the other hand, antihistamines used clinically asantiallergics rank among the most widely prescribed and over-the-counter drugsin the world. The aim of the present study was to investigate whether widelyused histamine H1 receptor (H1R) ligands that exert therapeutic actions byblocking the effects of histamine, due to null or negative efficacy towards Gαq-phospholipaseC (PLC)-inositol triphosphates (IP3) and Nuclear Factor-kB cascades, coulddisplay positive efficacy concerning receptor desensitizationor internalization. We used A549 cells, derivedfrom human lung epithelium, endogenously expressing the H1R. Pretreatment of A549 cells during 10 minutes with 1, 3, 10 and 33 μM ofchlorpheniramine and triprolidine prevented the increase of cytosolic Ca2+levels evoked by 100 μM of histamine suggesting that both ligands maypromote H1R desensitization. On the contrary, pretreatment with diphenhydraminedid not modify the H1R response to the agonist. To examine the mechanismsinvolved in these desensitizations we transfected A549 cells with GRK2 anddynamin dominant-negative mutants. Our results indicate that although thesemutants potentiate calcium response to histamine and partially impairedhistamine induced H1R desensitization they did not revert chlorpheniramine nortriprolidine induced desensitization. Finally, preliminary results of saturation-binding assays suggest that some ofthese ligands may also lead to receptor internalization. In conclusion, H1Rdesensitization and/or internalization promoted by these ligands demonstratetheir biased nature and could explain their undesired effects. Accordingly, thisstudy contributes to a correct classification, providing evidence for a morerational and safe use of antihistamines.Fil: Burghi, Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Echeverría, Emiliana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Díaz Nebreda, Antonela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Zappia, Carlos Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Shayo, Carina Claudia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Davio, Carlos Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Monczor, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Fernandez, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaLXIII Reunión anual de la Sociedad Argentina de Investigación Clínica; LXVI Reunión anual de la Sociedad Argentina de Inmunología y Reunión Anual de la Asociación Argentina de FisiologíaMar del PlataArgentinaSociedad Argentina de Investigación ClínicaSociedad Argentina de InmunologíaAsociación Argentina de VirologíaAsociación Argentina de Nanomedicina

Participation of gai-adenylate cyclase and ERK1/2 in mas receptor signaling pathways

The MasR receptor (MasR) is an orphan G protein-coupled receptor proposed as a candidate for mediating the angiotensin (Ang)-converting enzyme 2-Ang-(1-7) protective axis of renin-angiotensin system. This receptor has been suggested to participate in several physiological processes including cardio- and reno-protection and regulation of the central nervous system function. Although the knowledge of the signaling mechanisms associated with MasR is essential for therapeutic purposes, these are still poorly understood. Accordingly, in the current study we aimed to characterize the signaling pathways triggered by the MasR. To do that, we measured cAMP and Ca2+ levels in both naïve and MasR transfected cells in basal conditions and upon incubation with putative MasR ligands. Besides, we evaluated activation of ERK1/2 by Ang-(1-7) in MasR transfected cells. Results indicated the existence of a high degree of MasR constitutive activity toward cAMP modulation. This effect was not mediated by the PDZ-binding motif of the MasR but by receptor coupling to Gai-adenylyl cyclase signaling pathway. Incubation of MasR transfected cells with Ang-(1-7) or the synthetic ligand AVE 0991 amplified MasR negative modulation of cAMP levels. On the other hand, we provided evidence for lack of MasR-associated modulation of Ca2+ levels by Ang-(1-7). Finally, it was determined that the MasR attenuated Ang-(1-7)-induced ERK1/2 phosphorylation mediated by AT1R. We provided further characterization of MasR signaling mechanisms regarding its constitutive activity and response to putative ligands. This information could prove useful to better describe MasR physiological role and development of therapeutic agents that could modulate its action.Fil: Burghi, Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Echeverría, Emiliana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Sosa, Máximo Hernán. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Quiroga, Diego Tomás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Muñoz, Marina Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Davio, Carlos Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Monczor, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Fernandez, Natalia Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Dominici, Fernando Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentin

The Regulator of G Protein Signaling Homologous Domain of G Protein-Coupled Receptor Kinase 2 Mediates Short-Term Desensitization of β3-Adrenergic Receptor

G protein coupled receptor (GPCR) kinases (GRKs) are key regulators of GPCR signaling. Canonical mechanism of GPCR desensitization involves receptor phosphorylation by GRKs followed by arrestin recruitment and uncoupling from heterotrimeric G protein. Although β3-adrenergic receptor (β3AR) lacks phosphorylation sites by GRKs, agonist treatment proved to induce β3AR desensitization in many cell types. Here we show that GRK2 mediates short-term desensitization of β3AR by a phosphorylation independent mechanism but mediated by its domain homologous to the regulator of G protein signaling (RGS). HEK293T cells overexpressing human β3AR presented a short-term desensitization of cAMP response stimulated by the β3AR agonist, BRL37344, and not by forskolin. We found that β3AR desensitization was higher in cells co-transfected with GRK2. Similarly, overexpression of the RGS homology domain but not kinase domain of GRK2 increased β3AR desensitization. Consistently, stimulation of β3AR increased interaction between GRK2 and Gαs subunit. Furthermore, in rat cardiomyocytes endogenously expressing β3AR, transfection with dominant negative mutant of RH domain of GRK2 (GRK2/D110A) increased cAMP response to BRL37344 and inhibited receptor desensitization. We expect our study to be a starting point for more sophisticated characterization of the consequences of GRK2 mediated desensitization of the β3AR in heart function and disease.Fil: Echeverría, Emiliana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Cabrera, Maia Diana Eliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Burghi, Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Sosa, Máximo Hernán. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Ripoll, Sonia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Yaneff, Agustín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Monczor, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Davio, Carlos Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Shayo, Carina Claudia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Fernandez, Natalia Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; Argentin

Identification of inhibitors of the RGS homology domain of GRK2 by docking-based virtual screening

Aims: G protein-coupled receptor (GPCR) kinases (GRKs) are mainly involved in the desensitization of GPCRs. Among them, GRK2 has been described to be upregulated in many pathological conditions and its crucial role in cardiac hypertrophy, hypertension, and heart failure promoted the search for pharmacological inhibitors of its activity. There have been several reports of potent and selective inhibitors of GRK2, most of them directed to the kinase domain of the protein. However, the homologous to the regulator of G protein signaling (RH) domain of GRK2 has also been shown to regulate GPCRs signaling. Herein, we searched for potential inhibitors of receptor desensitization mediated by RH domain of GRK2. Materials and methods: We performed a docking-based virtual screening utilizing the crystal structure of GRK2 to search for potential inhibitors of the interaction between GRK2 and Gαq protein. To evaluate the biological activity of compounds we measured, calcium response of histamine H1 receptor (H1R) using Fura-2AM dye and H1R internalization by saturation binding experiments in A549 cells. GRK2(45–178)GFP translocation was determined in HeLa cells through confocal fluorescence imaging. Key findings: We identified inhibitors of GRK2 able to reduce the RH mediated desensitization of the histamine H1 receptor and GRK2 translocation to plasma membrane. Also candidates presented adequate lipophilia and cytotoxicity profile. Significance: We obtained compounds with the ability of reducing RH mediated actions of GRK2 that can be useful as a starting point in the development of novel drug candidates aimed to treat pathologies were GRK2 plays a key role.Fil: Echeverría, Emiliana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Velez Rueda, Ana Julia. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Cabrera, Maia Diana Eliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; Argentina. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnologia. Laboratorio de Farmacologia Molecular.; ArgentinaFil: Juritz, Ezequiel. Universidad Nacional de Quilmes; Argentina. Universidad Andrés Bello; Chile. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Burghi, Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Fabian, Lucas Emanuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Davio, Carlos Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Lorenzano Menna, Pablo. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnologia. Laboratorio de Farmacologia Molecular.; Argentina. Universidad Nacional de Rosario; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Fernandez, Natalia Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; Argentin

Diseño racional de inhibidores de la actividad RGS de GRK2

La sobreexpresión de GRK2 está asociada al desarrollo de numerosas patologías con una demanda terapéutica insatisfecha. Evidencias demuestran que su dominio homólogo a RGS media la desensibilización de GPCRs independientemente de su fosforilación. Como el potencial de GRK2 como blanco terapéutico podría residir en su actividad RGS, realizamos un screening virtual de la biblioteca de Enamine, centrando un docking en su dominio RH. De trece compuestos (C1-C13) con buenas energías de unión in silico, cuatro presentaron actividad in vitro. C2, C3, C4 y C5 potenciaron la respuesta de AMPc del rH2, inhibieron la translocación a membrana de GRK2 inducida por la sobreexpresión del receptor, e inhibieron la coinmunoprecipitación entre GRK2 y Gαs. Como evaluación preliminar de propiedades ADMET, observamos que todos los compuestos presentaron una lipofilia adecuada, pero C3 y C5 se destacaron por no afectar la viabilidad celular. Tras descartar C5, por potenciar también la respuesta de calcio del rH1, C3 fue empleado como prototipo para diseñar análogos. De los seleccionados para su síntesis y evaluación biológica, uno inhibió la actividad RGS de GRK2 al potenciar la respuesta de AMPc del rH2. Estos inhibidores serán de utilidad para estudiar las funciones del RH de GRK2, y a futuro podrían sentar las bases para la terapia farmacológica de patologías debidas a una actividad exacerbada de GRK2.Fil: Echeverría, Emiliana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; Argentin

Biased agonism at histamine H1 receptor: desensitization, internalization and MAPK activation triggered by antihistamines

Histamine H1 receptor ligands used clinically as antiallergics rank among the most widely prescribed and over-the-counter drugs in the world. They exert the therapeutic actions by blocking the effects of histamine, due to null or negative efficacy towards Gαq-phospholipase C (PLC)-inositol triphosphates (IP3)?Ca2+ and nuclear factor-kappa B cascades. However, there is no information regarding their ability to modulate other receptor responses. The aim of the present study was to investigate whether histamine H1 receptor ligands could display positive efficacy concerning receptor desensitization, internalization, signaling through Gαq independent pathways or even transcriptional regulation of proinflammatory genes. While diphenhydramine, triprolidine and chlorpheniramine activate ERK1/2 (extracellular signal-regulated kinase 1/2) pathway in A549 cells, pre-treatment with chlorpheniramine or triprolidine completely desensitize histamine H1 receptor mediated Ca2+ response, and both diphenhydramine and triprolidine lead to receptor internalization. Unlike histamine, histamine H1 receptor desensitization and internalization induced by antihistamines prove to be independent of G protein-coupled receptor kinase 2 (GRK2) phosphorylation. Also, unlike the reference agonist, the recovery of the number of cell-surface histamine H1 receptors is a consequence of de novo synthesis. On the other hand, all of the ligands lack efficacy regarding cyclooxygenase-2 (COX-2) and interleukin-8 (IL-8) mRNA regulation. However, a prolonged exposure with each of the antihistamines impaires the increase in COX-2 and IL-8 mRNA levels induced by histamine, even after ligand removal. Altogether, these findings demonstrate the biased nature of histamine H1 receptor ligands contributing to a more accurate classification, and providing evidence for a more rational and safe use of them.Fil: Burghi, Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Echeverría, Emiliana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Zappia, Carlos Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Díaz, Antonela Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Ripoll, Sonia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Gómez, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Shayo, Carina Claudia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Davio, Carlos Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Monczor, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Fernández, Natalia C.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; Argentin