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A Caged Enkephalin Optimized for Simultaneously Probing Mu and Delta Opioid Receptors
ACS Chemical Neuroscience ( IF 4.1 ) Pub Date : 2017-12-21 00:00:00 , DOI: 10.1021/acschemneuro.7b00485 Matthew R Banghart 1, 2 , Xinyi J He 1 , Bernardo L Sabatini 2
ACS Chemical Neuroscience ( IF 4.1 ) Pub Date : 2017-12-21 00:00:00 , DOI: 10.1021/acschemneuro.7b00485 Matthew R Banghart 1, 2 , Xinyi J He 1 , Bernardo L Sabatini 2
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Physiological responses to the opioid neuropeptide enkephalin often involve both mu and delta opioid receptors. To facilitate quantitative studies into opioid signaling, we previously developed a caged [Leu5]-enkephalin that responds to ultraviolet irradiation, but its residual activity at delta receptors confounds experiments that involve both receptors. To reduce residual activity, we evaluated side-chain, N-terminus, and backbone caging sites and further incorporated the dimethoxy-nitrobenzyl moiety to improve sensitivity to ultraviolet light-emitting diodes (LEDs). Residual activity was characterized using an in vitro functional assay, and the power dependence and kinetics of the uncaging response to 355 nm laser irradiation were assayed using electrophysiological recordings of mu opioid receptor-mediated potassium currents in brain slices of rat locus coeruleus. These experiments identified N-MNVOC-LE as an optimal compound. Using ultraviolet LED illumination to photoactivate N-MNVOC-LE in the CA1 region of hippocampus, we found that enkephalin engages both mu and delta opioid receptors to suppress inhibitory synaptic transmission.
中文翻译：
针对同时探测 Mu 和 Delta 阿片受体而优化的笼状脑啡肽
对阿片类神经肽脑啡肽的生理反应通常涉及 mu 和 delta 阿片受体。为了促进对阿片类药物信号传导的定量研究，我们之前开发了一种对紫外线照射有反应的笼状 [Leu 5 ]-脑啡肽，但其在 δ 受体上的残留活性混淆了涉及这两种受体的实验。为了减少残留活性，我们评估了侧链、N 末端和主链笼蔽位点，并进一步掺入二甲氧基硝基苄基部分以提高对紫外发光二极管 (LED) 的灵敏度。使用体外功能测定来表征残余活性，并使用大鼠蓝斑脑切片中μ阿片受体介导的钾电流的电生理记录来测定对355 nm激光照射的解笼反应的功率依赖性和动力学。这些实验确定N -MNVOC-LE 是最佳化合物。使用紫外线 LED 照明光激活海马 CA1 区的N -MNVOC-LE，我们发现脑啡肽与 mu 和 delta 阿片受体结合以抑制抑制性突触传递。
更新日期：2017-12-21
中文翻译：
针对同时探测 Mu 和 Delta 阿片受体而优化的笼状脑啡肽
对阿片类神经肽脑啡肽的生理反应通常涉及 mu 和 delta 阿片受体。为了促进对阿片类药物信号传导的定量研究，我们之前开发了一种对紫外线照射有反应的笼状 [Leu 5 ]-脑啡肽，但其在 δ 受体上的残留活性混淆了涉及这两种受体的实验。为了减少残留活性，我们评估了侧链、N 末端和主链笼蔽位点，并进一步掺入二甲氧基硝基苄基部分以提高对紫外发光二极管 (LED) 的灵敏度。使用体外功能测定来表征残余活性，并使用大鼠蓝斑脑切片中μ阿片受体介导的钾电流的电生理记录来测定对355 nm激光照射的解笼反应的功率依赖性和动力学。这些实验确定N -MNVOC-LE 是最佳化合物。使用紫外线 LED 照明光激活海马 CA1 区的N -MNVOC-LE，我们发现脑啡肽与 mu 和 delta 阿片受体结合以抑制抑制性突触传递。
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