In vitro studies on the activity of the new guanidine derivatives on TAAR1

TAAR1 wykazuje ekspresję w wielu obszarach mózgu, jak i również w tkankach i narządach obwodowych, takich jak żołądek, jelita czy trzustka. Istnieje kilka przesłanek na temat prawdopodobnego skutku aktywacji tej grupy receptorów, jednak najbardziej znaczącym wydaje się być ich połączenie z izoformą białka Gs i w konsekwencji, pobudzanie aktywności cyklazy adenylanowej, zwiększenie akumulacji stężenia cAMP w komórce i aktywowanie dalszych szlaków sygnałowych. Biorąc pod uwagę miejsca i efekty ekspresji TAAR1 w obrębie organizmu ludzkiego, poszukiwanie nowych ligandów wiążących się z tym receptorem stanowi obiecujące podejście terapeutyczne w kontekście leczenia chorób psychicznych i metabolicznych, takich jak otyłość czy cukrzyca. W niniejszej pracy przeprowadzono badania aktywności wewnętrznej in vitrodziesięciu nowo zsyntetyzowanych pochodnych guanidyny wobec TAAR1 na podstawie pomiaru stężenia cAMP w komórce. W tym celu wykorzystano linię komórkową CHO-K1 transfekowaną ludzkim receptorem TAAR1, a jako związek odniesienia zastosowano tyraminę, będącą standardowym agonistą TAAR1. Spośród badanych pochodnych guanidyny, związek oznaczony symbolem JP-14, wykazał istotne działanie agonistyczne, a jego wartość EC50, była jedynie około 2-krotnie niższa w porównaniu do wartość EC50 obliczonej dla tyraminy, przy czym ilość cAMP wytwarzanego w odpowiedzi na pobudzenie receptora było ponad 2-razy większe niż w przypadku tyraminy. Fakt ten pozwala przypuszczać, iż owa pochodna zwiększa niespecyficznie poziom cAMP, niezależnie od pobudzenia TAAR1. Aby bliżej poznać ten mechanizm i określić powinowactwo związku do innych celów molekularnych, konieczne będą dalsze badania.

TAAR1’s expression has been confirmed in many parts of the brain, and also, in the peripheral tissues and organs, like the stomach, intestines and pancreas. There are several theories that could explain the results of TAAR1’s activation, however, binding with a Gs protein isoform seems to be the most essential as it enhances the adenylyl cyclase’s activity, increases the intracellular cAMP levels and modulates further signaling cascades. Because of the wide expression of that receptor throughout the body, discovering the new TAAR1 ligands is a promising approach in the treatment of many psychiatric disorders and metabolic diseases, like obesity or diabetes.The aim of this study was to investigate the activity of the ten newly synthesized guanidine derivatives on TAAR1 in vitro, basing on the cellular cAMP level. For that purpose, CHO-K1 Cell Line, transfected with a human TAAR1 was used and a tyramine was a referring compound. The results showed that the compound named JP-14 has an agonist’s properties, as the calculated EC50 value for that compound was approximately two times lower than the EC50 calculated for a tyramine and the cAMP level produced after the receptor’s activation, was two times higher than compared to a tyramine. This fact suggests that JP-14 compound increases the cAMP levels irrespectively of TAAR1’s activation. To determine that, and to predict other molecular targets, further investigations need to be performed.