코카인 및 암페타민 규제 성적표

Cocaine and amphetamine regulated transcript
CART 프리프로펩타이드
식별자
기호.카르타트
NCBI유전자9607
HGNC24323
옴602606
참조NM_004291
유니프로트문제 16568
기타 데이터
궤적제5장 문제 13.2
카트
PDB 1hy9 EBI.jpg
코카인 및 암페타민 조절 전사물
식별자
기호.카트
팜PF06373
인터프로IPR009106
SCOP21hy9/SCOPe/SUPFAM

CART라고도 알려진 코카인 및 암페타민 조절 전달물은 CARTPT [1][2]유전자에 의해 인간에게 암호화되는 신경펩타이드 단백질이다.CART는 보상, 영양 및 [3]스트레스의 역할을 하는 것으로 보이며, 내인성 정신 자극제의 [4]기능적 특성을 가지고 있습니다.

기능.

CART는 동물에게서 코카인이나 암페타민과 유사한 행동을 일으키지만, 반대로 공동 투여 시 코카인의 효과를 차단하는 신경펩타이드이다.펩타이드는 뇌의 복부 피지(VTA)를 포함한 여러 영역에서 발견됩니다.CART를 랫드 VTA에 주입했을 때, 코카인, [5]암페타민과 같은 정신 자극제에 의한 "중심 자극"의 징후 중 하나인 운동 활동이 증가했다.같은 쥐들도 주사를 맞은 곳으로 돌아오는 경향이 있었다.이것은 조건화된 장소 선호도라고 불리며 코카인 주입 후에도 나타난다.

CART 펩타이드, 특히 CART(55–102)는 에너지 항상성 조절에 중요한 기능을 가진 것으로 보이며, 여러 시상하부 식욕 회로와 상호작용한다.CART 발현은 렙틴,[6] 콜레시스토키닌 및 [7]그렐린을 포함한 식욕 조절에 관여하는 여러 말초 펩타이드 호르몬에 의해 조절되며, CART 및 콜레시스토키닌은 [8]식욕 조절에 상승 효과가 있다.

CART는 핵에서 반복되는 도파민 방출에 반응하여 방출되며, 이 영역의 뉴런 [9]활동을 조절할 수 있습니다.CART 생산은 약물 중독의 진행과 관련된 것으로 생각되는 단백질인 CREB에 [10]의해 상향 조정되며, CART는 각성제 [11][12][13]남용 치료에 중요한 치료 대상이 될 수 있다.

조직 분포

CART는 식욕부진 [14]펩타이드로 중추신경계와 말초신경계, 특히 시상하부에 집중되어 널리 발현된다.CART는 또한 뇌하수체 내분비세포, 부신수세포,[15] 소마토스타틴세포 및 랫드 전골가스트린세포에서 신경계 밖에서 발현된다.CART 발현과 관련된 다른 구조와 경로로는 중림부 경로(복부 피개 부위를 핵 외첨부에 연결하는 것)와 편도체가 있다.

CART는 또한 망막의 1차 구심성 뉴런인 망막 신경사 세포(RGCs)의 하위 집합에서도 발견된다.구체적으로는 망막내 플렉스폼층(IPL)의 ON 및 OFF 서브라미나에서 층화되는 RGC의 서브그룹인 ON/OFF 방향선택신경사세포(oDSGCs)에 라벨을 붙입니다.그것은 또한 내부 [16]핵층의 아마크린 세포의 하위 집합에서 발견된다.이러한 세포 유형에서 이 단백질의 특이적 위치에 대한 역할은 아직 제안되지 않았다.

임상적 의의

쥐 측심실 및 편도체에서 CART(54–102) 작용에 대한 연구는 CART가 [17]쥐에서 에탄올 금단 현상으로 유발되는 불안과 유사한 행동에서 역할을 한다는 것을 시사한다.CART 녹아웃 마우스에 대한 연구는 CART가 정신 자극제의 운동, 조건화된 장소 선호도 및 코카인 자가 투여 효과를 조절한다는 것을 보여준다.이는 [18]쥐의 정신자극제 효과에 대한 CART의 양성 신경조절 작용을 시사한다.CART는 코카인 과다복용 피해자들의 복측 피질 부위에서 변화하며, CART 유전자의 돌연변이는 알코올 [19]중독과 관련이 있다.CART는 코카인의 유익한 효과를 억제함으로써 코카인 [20]중독을 치료하는데 잠재적으로 사용된다.

CART 펩타이드는 식품 섭취(식욕부진)의 억제제이며, 중요한 식품 섭취 조절제인 렙틴 및 신경펩타이드 Y와 밀접하게 관련되어 있다.우울증에 걸린 동물의 시상하부에 있는 CART 저활동은 과식증과 체중 [21][22]증가와 관련이 있다.CART는 자연 보상 [23]과정을 조절하는 오피오이드 중림부 도파민 회로에서 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다.CART는 또한 [24]인지능력과 같은 높은 뇌 기능에서 중요한 역할을 하는 것으로 보인다.

역사

CART는 코카인 또는 암페타민 투여 후 뇌의 변화를 검사하여 발견되었다.CART mRNA는 코카인 투여와 함께 증가했다.목표 중 하나는 내인성 거식증 물질을 찾는 것이었다.CART는 쥐 사료 섭취를 30%나 줄였다.CART용 항체를 주입하여 자연적으로 발생하는 CART 펩타이드를 차단하였을 때, 공급량이 증가하였다.이는 CART가 포만감에서 유일한 펩타이드는 아니지만 역할을 할 수 있다는 제안으로 이어졌다.1980년대 후반, 연구원들은 코카인 남용뿐만 아니라 섭식 장애를 치료하는데 도움이 될 수 있는 약을 찾기 위해 구조적으로 코카인 유사 물질과 기능적으로 CART 유사 물질을 합성하기 시작했다.화학적으로 이들 물질은 페닐트로판에 [25]속한다.

CART수용체

CART에 대한 추정 수용체 표적은 [26]2011년까지 식별을 회피하였으나, 시험관내 연구는 CART가 Gi/Go와 결합된 특정 G 단백질 결합 수용체에 결합하여 [26][27][28][29]세포 내에서 ERK 방출을 증가시키는 것을 강하게 시사하였다.2020년에 CART는 GPCR160의 [30]배위자로 확인되었다.

CART의 여러 조각이 약초단체를 [31][32]발견하기 위해 테스트되었지만, 천연 스플라이싱 제품인 CART(55–102)와 CART(62–102)는 여전히 가장 높은 활성도를 보이며, 작은 조각의 활성이 감소하여 CART의 이황화 결합을 모두 유지하는 소형 구조가 [33]선호함을 나타낸다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Douglass J, Daoud S (March 1996). "Characterization of the human cDNA and genomic DNA encoding CART: a cocaine- and amphetamine-regulated transcript". Gene. 169 (2): 241–5. doi:10.1016/0378-1119(96)88651-3. PMID 8647455.
  2. ^ Kristensen P, Judge ME, Thim L, Ribel U, Christjansen KN, Wulff BS, Clausen JT, Jensen PB, Madsen OD, Vrang N, Larsen PJ, Hastrup S (May 1998). "Hypothalamic CART is a new anorectic peptide regulated by leptin". Nature. 393 (6680): 72–6. Bibcode:1998Natur.393...72K. doi:10.1038/29993. PMID 9590691. S2CID 4427258.
  3. ^ Zhang M, Han L, Xu Y (November 2011). "Roles of cocaine- and amphetamine-regulated transcript in the central nervous system". Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 39 (6): 586–92. doi:10.1111/j.1440-1681.2011.05642.x. PMID 22077697. S2CID 25134612.
  4. ^ Kuhar MJ, Adams S, Dominguez G, Jaworski J, Balkan B (February 2002). "CART peptides". Neuropeptides. 36 (1): 1–8. doi:10.1054/npep.2002.0887. PMID 12147208. S2CID 7079530.
  5. ^ Kimmel HL, Gong W, Vechia SD, Hunter RG, Kuhar MJ (August 2000). "Intra-ventral tegmental area injection of rat cocaine and amphetamine-regulated transcript peptide 55-102 induces locomotor activity and promotes conditioned place preference". The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 294 (2): 784–92. PMID 10900261.
  6. ^ Murphy KG (July 2005). "Dissecting the role of cocaine- and amphetamine-regulated transcript (CART) in the control of appetite". Brief Funct Genomic Proteomic. 4 (2): 95–111. doi:10.1093/bfgp/4.2.95. PMID 16102267.
  7. ^ de Lartigue G, Dimaline R, Varro A, Dockray GJ (March 2007). "Cocaine- and amphetamine-regulated transcript: stimulation of expression in rat vagal afferent neurons by cholecystokinin and suppression by ghrelin". Journal of Neuroscience. 27 (11): 2876–82. doi:10.1523/JNEUROSCI.5508-06.2007. PMC 6672594. PMID 17360909.
  8. ^ Maletínská L, Maixnerová J, Matysková R, Haugvicová R, Pirník Z, Kiss A, Zelezná B (2008). "Synergistic effect of CART (cocaine- and amphetamine-regulated transcript) peptide and cholecystokinin on food intake regulation in lean mice". BMC Neuroscience. 9: 101. doi:10.1186/1471-2202-9-101. PMC 2587474. PMID 18939974.
  9. ^ Hubert GW, Jones DC, Moffett MC, Rogge G, Kuhar MJ (January 2008). "CART peptides as modulators of dopamine and psychostimulants and interactions with the mesolimbic dopaminergic system". Biochemical Pharmacology. 75 (1): 57–62. doi:10.1016/j.bcp.2007.07.028. PMC 3804336. PMID 17854774.
  10. ^ Rogge GA, Jones DC, Green T, Nestler E, Kuhar MJ (January 2009). "Regulation of CART peptide expression by CREB in the rat nucleus accumbens in vivo". Brain Research. 1251: 42–52. doi:10.1016/j.brainres.2008.11.011. PMC 2734444. PMID 19046951.
  11. ^ Fagergren P, Hurd Y (September 2007). "CART mRNA expression in rat monkey and human brain: relevance to cocaine abuse". Physiology & Behavior. 92 (1–2): 218–25. doi:10.1016/j.physbeh.2007.05.027. PMID 17631364. S2CID 11245593.
  12. ^ Vicentic A, Jones DC (February 2007). "The CART (cocaine- and amphetamine-regulated transcript) system in appetite and drug addiction". The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 320 (2): 499–506. doi:10.1124/jpet.105.091512. PMID 16840648. S2CID 14212763.
  13. ^ Rogge G, Jones D, Hubert GW, Lin Y, Kuhar MJ (October 2008). "CART peptides: regulators of body weight, reward and other functions". Nature Reviews. Neuroscience. 9 (10): 747–58. doi:10.1038/nrn2493. PMC 4418456. PMID 18802445.
  14. ^ Keller PA, Compan V, Bockaert J, Giacobino JP, Charnay Y, Bouras C, Assimacopoulos-Jeannet F (June 2006). "Characterization and localization of cocaine- and amphetamine-regulated transcript (CART) binding sites". Peptides. 27 (6): 1328–34. doi:10.1016/j.peptides.2005.10.016. PMID 16309793. S2CID 27440114.
  15. ^ Wierup N, Kuhar M, Nilsson BO, Mulder H, Ekblad E, Sundler F (February 2004). "Cocaine- and amphetamine-regulated transcript (CART) is expressed in several islet cell types during rat development". J. Histochem. Cytochem. 52 (2): 169–77. doi:10.1177/002215540405200204. PMID 14729868.
  16. ^ Kay JN, De la Huerta I, Kim IJ, Zhang Y, Yamagata M, Chu MW, et al. (May 2011). "Retinal ganglion cells with distinct directional preferences differ in molecular identity, structure, and central projections". The Journal of Neuroscience. 31 (21): 7753–62. doi:10.1523/JNEUROSCI.0907-11.2011. PMC 3108146. PMID 21613488.
  17. ^ Dandekar MP, Singru PS, Kokare DM, Lechan RM, Thim L, Clausen JT, Subhedar NK (April 2008). "Importance of cocaine- and amphetamine-regulated transcript peptide in the central nucleus of amygdala in anxiogenic responses induced by ethanol withdrawal". Neuropsychopharmacology. 33 (5): 1127–36. doi:10.1038/sj.npp.1301516. PMID 17637604.
  18. ^ Couceyro PR, Evans C, McKinzie A, Mitchell D, Dube M, Hagshenas L, White FJ, Douglass J, Richards WG, Bannon AW (December 2005). "Cocaine- and amphetamine-regulated transcript (CART) peptides modulate the locomotor and motivational properties of psychostimulants". J. Pharmacol. Exp. Ther. 315 (3): 1091–100. doi:10.1124/jpet.105.091678. PMID 16099925. S2CID 15989891.
  19. ^ Kuhar MJ, Jaworski JN, Hubert GW, Philpot KB, Dominguez G (2005). "Cocaine- and amphetamine-regulated transcript peptides play a role in drug abuse and are potential therapeutic targets". AAPS J. 7 (1): E259–65. doi:10.1208/aapsj070125. PMC 2751515. PMID 16146347.
  20. ^ Yu C, Zhou X, Fu Q, Peng Q, Oh KW, Hu Z (2017). "A New Insight into the Role of CART in Cocaine Reward: Involvement of CaMKII and Inhibitory G-Protein Coupled Receptor Signaling". Frontiers in Cellular Neuroscience. 11: 244. doi:10.3389/fncel.2017.00244. PMC 5559471. PMID 28860971.
  21. ^ Nakhate KT, Kokare DM, Singru PS, Subhedar NK (June 2011). "Central regulation of feeding behavior during social isolation of rat: evidence for the role of endogenous CART system". Int J Obes (Lond). 35 (6): 773–84. doi:10.1038/ijo.2010.231. PMID 21060312.
  22. ^ Dandekar MP, Singru PS, Kokare DM, Subhedar NK (April 2009). "Cocaine- and amphetamine-regulated transcript peptide plays a role in the manifestation of depression: social isolation and olfactory bulbectomy models reveal unifying principles". Neuropsychopharmacology. 34 (5): 1288–300. doi:10.1038/npp.2008.201. PMID 19005467.
  23. ^ Upadhya MA, Nakhate KT, Kokare DM, Singh U, Singru PS, Subhedar NK (March 2012). "CART peptide in the nucleus accumbens shell acts downstream to dopamine and mediates the reward and reinforcement actions of morphine". Neuropharmacology. 62 (4): 1823–33. doi:10.1016/j.neuropharm.2011.12.004. PMID 22186082. S2CID 10500678.
  24. ^ Bharne AP, Borkar CD, Bodakuntla S, Lahiri M, Subhedar NK, Kokare DM (2016). "Pro-cognitive action of CART is mediated via ERK in the hippocampus". Hippocampus. 26 (10): 1313–27. doi:10.1002/hipo.22608. PMID 27258934. S2CID 4876304.
  25. ^ "Cocaine Studies Reveal New Medications For Addiction; How Brain Regulates Hunger". ScienceDaily LLC. 27 October 1997. Retrieved 11 February 2009.
  26. ^ a b Lin Y, Hall RA, Kuhar MJ (October 2011). "CART peptide stimulation of G protein-mediated signaling in differentiated PC12 cells: identification of PACAP 6-38 as a CART receptor antagonist". Neuropeptides. 45 (5): 351–8. doi:10.1016/j.npep.2011.07.006. PMC 3170513. PMID 21855138.
  27. ^ Lakatos A, Prinster S, Vicentic A, Hall RA, Kuhar MJ (2005). "Cocaine- and amphetamine-regulated transcript (CART) peptide activates the extracellular signal-regulated kinase (ERK) pathway in AtT20 cells via putative G-protein coupled receptors". Neuroscience Letters. 384 (1–2): 198–202. doi:10.1016/j.neulet.2005.04.072. PMID 15908120. S2CID 16175568.
  28. ^ Vicentic A, Lakatos A, Kuhar MJ (December 2005). "CART (cocaine- and amphetamine-regulated transcript) peptide receptors: specific binding in AtT20 cells". European Journal of Pharmacology. 528 (1–3): 188–9. doi:10.1016/j.ejphar.2005.11.041. PMID 16330022.
  29. ^ Maletínská L, Maixnerová J, Matysková R, Haugvicová R, Sloncová E, Elbert T, Slaninová J, Zelezná B (March 2007). "Cocaine- and amphetamine-regulated transcript (CART) peptide specific binding in pheochromocytoma cells PC12". European Journal of Pharmacology. 559 (2–3): 109–14. doi:10.1016/j.ejphar.2006.12.014. PMID 17292884.
  30. ^ Yosten GL, Harada CM, Haddock C, Giancotti LA, Kolar GR, Patel R, et al. (May 2020). "GPR160 de-orphanization reveals critical roles in neuropathic pain in rodents". The Journal of Clinical Investigation. 130 (5): 2587–2592. doi:10.1172/JCI133270. PMC 7190928. PMID 31999650.
  31. ^ Bannon AW, Seda J, Carmouche M, Francis JM, Jarosinski MA, Douglass J (December 2001). "Multiple behavioral effects of cocaine- and amphetamine-regulated transcript (CART) peptides in mice: CART 42-89 and CART 49-89 differ in potency and activity". The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 299 (3): 1021–6. PMID 11714891.
  32. ^ Dylag T, Kotlinska J, Rafalski P, Pachuta A, Silberring J (August 2006). "The activity of CART peptide fragments". Peptides. 27 (8): 1926–33. doi:10.1016/j.peptides.2005.10.025. PMID 16730858. S2CID 2659119.
  33. ^ Maixnerová J, Hlavácek J, Blokesová D, Kowalczyk W, Elbert T, Sanda M, Blechová M, Zelezná B, Slaninová J, Maletínská L (October 2007). "Structure-activity relationship of CART (cocaine- and amphetamine-regulated transcript) peptide fragments". Peptides. 28 (10): 1945–53. doi:10.1016/j.peptides.2007.07.022. PMID 17766010. S2CID 40284900.

외부 링크