The functional architecture of the acetylcholine nicotinic receptor explored by affinity labelling and site-directed mutagenesis

The scientific community will remember Peter Läuger as an exceptional man combining a generous personality and a sharp and skilful mind. He was able to attract by his views the interest of a large spectrum of biologists concerned by the mechanism of ion translocation through membranes. Yet, he was not a man with a single technique or theory. Using an authentically multidisciplinary approach, his ambition was to ‘understand transmembrane transport at the microscopic level, to capture its dynamics in the course of defined physiological processes' (1987). According to him, ‘new concepts in the molecular physics of proteins' had to be imagined, and ‘the traditional static picture of proteins has been replaced by the notions that proteins represent dynamic structures, subjected to conformational fluctuations covering a very wide time-range' (1987

Contribution of a tyrosine-based motif to cellular trafficking of wild-type and truncated NPY Y(1) receptors.

peer reviewedThe human NPY Y(1) receptor undergoes fast agonist-induced internalization via clathrin-coated pits then recycles back to the cell membrane. In an attempt to identify the molecular determinants involved in this process, we studied several C-terminal truncation mutants tagged with EFGP. In the absence of agonist, Y(1) receptors lacking the last 32 C-terminal amino acids (Y(1)Delta32) are constitutively internalized, unlike full-length Y(1) receptors. At steady state, internalized Y(1)Delta32 receptors co-localize with transferrin, a marker of early and recycling endosomes. Inhibition of constitutive internalization of Y(1)Delta32 receptors by hypertonic sucrose or by co-expression of Rab5aS34N, a dominant negative form of the small GTPase Rab5a or depletion of all three isoforms of Rab5 indicates the involvement of clathrin-coated pits. In contrast, a truncated receptor lacking the last 42 C-terminal amino acids (Y(1)Delta42) does not constitutively internalize, consistent with the possibility that there is a molecular determinant responsible for constitutive internalization located in the last 10 amino acids of Y(1)Delta32 receptors. We show that the agonist-independent internalization of Y(1)Delta32 receptors involves a tyrosine-based motif YXXPhi. The potential role of this motif in the behaviour of full-length Y(1) receptors has also been explored. Our results indicate that a C-terminal tyrosine-based motif is critical for the constitutive internalization of truncated Y(1)Delta32 receptors. We suggest that this motif is masked in full-length Y(1) receptors which do not constitutively internalize in the absence of agonist

The Chemokine CXCL12 Is Essential for the Clearance of the Filaria Litomosoides sigmodontis in Resistant Mice

Litomosoides sigmodontis is a cause of filarial infection in rodents. Once infective larvae overcome the skin barrier, they enter the lymphatic system and then settle in the pleural cavity, causing soft tissue infection. The outcome of infection depends on the parasite's modulatory ability and also on the immune response of the infected host, which is influenced by its genetic background. The goal of this study was to determine whether host factors such as the chemokine axis CXCL12/CXCR4, which notably participates in the control of immune surveillance, can influence the outcome of the infection. We therefore set up comparative analyses of subcutaneous infection by L. sigmodontis in two inbred mouse strains with different outcomes: one susceptible strain (BALB/c) and one resistant strain (C57BL/6). We showed that rapid parasite clearance was associated with a L. sigmodontis-specific CXCL12-dependent cell response in C57BL/6 mice. CXCL12 was produced mainly by pleural mesothelial cells during infection. Conversely, the delayed parasite clearance in BALB/c mice was neither associated with an increase in CXCL12 levels nor with cell influx into the pleural cavity. Remarkably, interfering with the CXCL12/CXCR4 axis in both strains of mice delayed filarial development, as evidenced by the postponement of the fourth molting process. Furthermore, the in vitro growth of stage 4 filariae was favored by the addition of low amounts of CXCL12. The CXCL12/CXCR4 axis thus appears to have a dual effect on the L. sigmodontis life cycle: by acting as a host-cell restriction factor for infection, and as a growth factor for worms

Synthese de sondes photoactivables et marquage irreversible du recepteur des opioides

SIGLECNRS T Bordereau / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueFRFranc

L'édition de gènes dans la découverte du médicament et l'innovation thérapeutique

International audienceOn lit régulièrement dans la presse que les méthodes thérapeutiques récentes vont supplanter celles plus traditionnelles de la pharmacopée. Le biomédicament et les thérapies géniques connaissent un essor considérable, mais on s'aperçoit que chaque approche thérapeutique a ses contraintes et ses limites et que les champs thérapeutiques les plus pertinents sont le plus souvent complémentaires de ceux du médicament traditionnel, plutôt que concurrents, et bien souvent synergiques. Cette revue met en perspective les méthodes de l'édition de génomes avec celle de la découverte du médicament, dans le domaine de l'innovation thérapeutique

Etude par transfert d'énergie de fluorescence de la transduction du signal par les récepteurs couplés aux protéines G (les récepteurs des Tachykinines et les récepteurs des Chimiokines)

STRASBOURG-Sc. et Techniques (674822102) / SudocSudocFranceF

Use of a fluorescent protein for detecting interaction between a target protein and its ligand

publication date: 1997-06-05; filing date: 1998-12-1

Les récepteurs couplés aux protéines G: Des régulateurs allostériques du métabolisme cellulaire

International audience> Il y a environ cinquante ans, l'isolement des premières enzymes et l'analyse de leur méca-nisme réactionnel ont mis les biochimistes au défi de comprendre le fonctionnement des enzymes régulatrices. Différents modèles fondés sur des informations pharmacologiques, enzymatiques et structurales ont été proposés. Parmi ceux-ci, le modèle dit allostérique de Monod, Wyman et Changeux décrit des protéines régulatrices qui peuvent adopter plusieurs conformations, inter-convertibles et différemment stabilisées par les substrats, les produits et les effecteurs allosté-riques. Ces derniers interagissent au niveau de sites régulateurs topographiquement distincts du site enzymatique. Les divers états conformation-nels associent des propriétés fonctionnelles et structurales distinctes. Enfin, la nature oligomé-rique des protéines qui ont servi à construire ce modèle a permis de décrire un phénomène important , la coopérativité. Celle-ci reflète la capacité d'une molécule liée à une sous-unité de la pro-téine à faciliter ou à défavoriser la liaison d'une deuxième molécule sur une sous-unité voisine. Ce concept d'allostérie a évolué. Il est à présent étendu aux phénomènes de modulation allosté-rique qui mettent en jeu des molécules distinctes, se liant à leurs sites propres sur une protéine monomérique, comme par exemple un récepteur couplé aux protéines G. Cet article a pour objectif de discuter la manière dont les récepteurs cou-plés aux protéines G, d'une part, s'inscrivent dans un modèle d'architecture fonctionnelle répondant aux règles de l'allostérie et, d'autre part, sont soumis à une modulation de leurs propriétés phar-macologiques et fonctionnelles par des effecteurs allostériques, des petites molécules ou des pro-téines cellulaires, avec lesquels ils établissent des contacts stables ou transitoires. < À la croisée des chemins entre RCPG et allostérie Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) forment une super-famille de protéines membranaires monomériques de près de 900 membres [1]. Globalement impliqués dans les phénomènes de communication et d'homéostasie cellulaire, ils interviennent dans de nom-breuses fonctions physiologiques et physiopathologiques et représen-tent des cibles thérapeutiques importantes. Des efforts de recherche soutenus ont permis d'enrichir un arsenal thérapeutique considérable composé d'agonistes (stabilisant un état actif) et d'agonistes inverses (stabilisant un état inactif) de ces récepteurs [2, 31, 32] (➜). Notons que la majorité des molécules décrites et utilisées en tant qu'antagonistes sont pro-bablement des agonistes inverses. La plupart de ces ligands ont été sélectionnés sur la base d'une interaction compétitive avec la liaison de l'agoniste endogène au niveau de son site récepteur (site orthos-térique). Ces molécules orthostériques ont souvent des affinités très élevées mais ne sont pas dénuées d'effets secondaires liés en par-tie à leur manque de sélectivité. En effet, de nombreux récepteurs coexistent sous forme de sous-types distincts qui présentent de fortes homologies de séquence au niveau de leur site orthostérique [1]. D'autre part, il est à présent bien reconnu qu'un même agoniste (et a fortiori des agonistes de structures chimiques différentes) peut sélectionner des voies de signalisation intracellulaires variées dépen-dantes du contexte cellulaire ou de la réponse biologique considérée [3]. Département biotechnologie et signalisation cellulaire

The multiple phenotypes of allosteric receptor mutants

Channel-linked neurotransmitter receptors are membrane-bound heterooligomers made up of distinct, although homologous, subunits. They mediate chemo-electrical signal transduction and its regulation via interconversion between multiple conformations that exhibit distinct pharmacological properties and biological activities. The large diversity of functional properties and the widely pleiotropic phenotypes, which arise from point mutations in their subunits (or from subunit substitutions), are interpreted in terms of an allosteric model that incorporates multiple discrete conformational states. The model predicts that three main categories of phenotypes may result from point mutations, altering selectively one (or more) of the following features: (i) the properties of individual binding sites (K phenotype), (ii) the biological activity of the ion channel (gamma phenotype) of individual conformations, or (iii) the isomerization constants between receptor conformations (L phenotype). Several nicotinic acetylcholine and glycine receptor mutants with complex phenotypes are quantitatively analyzed in terms of the model, and the analogies among phenotypes are discussed.</p