MEASURING THE ACTIVITY OF NATIVE GPCRs IN NEURONS
DES NANOSENSEURS RÉVÈLENT LES PROPRIÉTÉS DES GPCRs NATIFS DANS LES NEURONES
Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPGs) sont les premières cibles des médicaments, et sont donc les cibles privilégiées de l'industrie pharmaceutique. Ces récepteurs sont aujourd'hui principalement étudiés dans des lignées cellulaires où ils sont sur-exprimés. Il est cependant essentiel de pouvoir étudier leurs propriétés dans leur environnement natif, en particulier dans les neurones qui ont de multiples sous-compartiments comme les terminaisons synaptiques, les dendrites ou encore les épines.
L'équipe "Neurorécepteurs, dynamique et fonctions" animée par Philippe Rondard, en collaboration avec Chanjuan Xu et Jianfeng Liu (Université de Wuhan, Chine) qui ont optimisé des nano-senseurs de protéines G utilisant la nanoluciférase, a détecté l'activité de différentes protéines G dans des neurones transfectés, au format microplaques, permettant ainsi de faire des analyses pharmacologiques très facilement. Grâce à l'utilisation de capteurs Gi/o très sensibles, les propriétés de trois RCPGs, les récepteurs GABAB, cannabinoïde CB1 et adrénergique alpha2a natifs ont pu être étudiées et comparées dans des neurones en culture primaire et dans les cellules HEK293 sur-exprimant ces récepteurs. Les résultats montrent des propriétés pharmacologiques et des profils d'activation de diverses protéines G différents entre les récepteurs transfectés et les récepteurs natifs, démontrant l'importance de l'environnement des récepteurs dans leur propriétés de signalisation. Même si ce résultat était attendu du fait des protéines d'interaction et des localisations dans des sous-compartiments, cette étude illustre également l'importance d'utiliser des biocapteurs compatibles avec les cellules primaires, pour évaluer les activités des GPCRs endogènes dans leur environnement natif.
Ce travail vient d’être accepté pour publication dans le journal Nature Communications.
Le profil d'efficacité de couplage à différentes protéines G des récepteurs GABAB et CB1 est différent entre les récepteurs recombinants dans les cellules HEK et les récepteurs natifs dans les neurones.
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NANOSENSORS REVEAL THE PROPERTIES OF NATIVE GPCRS IN NEURONS
G protein-coupled receptors are the first targets of drugs, and therefore the preferred targets of the pharmaceutical industry. Today, these receptors are mainly studied in cell lines where they are over-expressed. However, it is essential to be able to study their properties in their native environment, particularly in neurons with multiple sub-compartments such as synaptic terminals, dendrites or spines.
The team "Neuroreceptors, dynamics and function" headed by Philippe Rondard, in collaboration with Chanjuan Xu and Jianfeng Liu (University of Wuhan, China) who have optimized G protein nano-sensors using nanoluciferase, has detected the activity of various G proteins in transfected neurons, in microplate format, making pharmacological analyses very easy. Using highly sensitive Gi/o sensors, the properties of three GPCRs, the native GABAB, CB1 cannabinoid and alpha2a adrenergic receptors, were studied and compared in primary cultured neurons and in HEK293 cells over-expressing these receptors. The results show different pharmacological properties and activation profiles of various G proteins between transfected and native receptors. This demonstrates the importance of receptor environment in their signaling properties. Even if this was expected, given the interacting proteins and sub-compartment localizations, this study also illustrates the importance of using primary cell-compatible biosensors to assess the activities of endogenous GPCRs in their native environment.
This work was accepted for publication in Nature Communications.
The coupling efficiency profile of GABAB and CB1 receptors to different G proteins differs between recombinant receptors in HEK cells and native receptors in neurons.
