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Selvam C, Lemasson IA, Brabet I, Oueslati N, Karaman B, Cabaye A, Tora AS, Commare B, Courtiol T, Cesarini S, McCort-Tranchepain I, Rigault D, Mony L, Bessiron T, McLean H, Leroux FR, Colobert F, Daniel H, Goupil-Lamy A, Bertrand HO, Goudet C, Pin JP, Acher FC. Increased Potency and Selectivity for Group III Metabotropic Glutamate Receptor Agonists Binding at Dual sites. J Med Chem 2018; 61:1969-1989. [DOI: 10.1021/acs.jmedchem.7b01438] [Citation(s) in RCA: 21] [Impact Index Per Article: 3.5] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 01/23/2023]
Affiliation(s)
- Chelliah Selvam
- Laboratoire de Chimie et de Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques, CNRS UMR 8601, Université Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité, 45 rue des Saints-Pères, 75270 Paris Cedex 06, France
| | - Isabelle A. Lemasson
- Laboratoire de Chimie et de Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques, CNRS UMR 8601, Université Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité, 45 rue des Saints-Pères, 75270 Paris Cedex 06, France
| | - Isabelle Brabet
- IGF, CNRS, INSERM, Université Montpellier, F-34094 Montpellier, France
| | - Nadia Oueslati
- IGF, CNRS, INSERM, Université Montpellier, F-34094 Montpellier, France
| | - Berin Karaman
- Laboratoire de Chimie et de Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques, CNRS UMR 8601, Université Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité, 45 rue des Saints-Pères, 75270 Paris Cedex 06, France
| | - Alexandre Cabaye
- Laboratoire de Chimie et de Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques, CNRS UMR 8601, Université Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité, 45 rue des Saints-Pères, 75270 Paris Cedex 06, France
| | - Amélie S. Tora
- IGF, CNRS, INSERM, Université Montpellier, F-34094 Montpellier, France
| | - Bruno Commare
- Laboratoire de Chimie et de Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques, CNRS UMR 8601, Université Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité, 45 rue des Saints-Pères, 75270 Paris Cedex 06, France
- UMR 7509/CNRS/ECPM, Université de Strasbourg, 25 Rue Becquerel, 67087 Strasbourg 02, France
| | - Tiphanie Courtiol
- Laboratoire de Chimie et de Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques, CNRS UMR 8601, Université Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité, 45 rue des Saints-Pères, 75270 Paris Cedex 06, France
| | - Sara Cesarini
- Laboratoire de Chimie et de Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques, CNRS UMR 8601, Université Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité, 45 rue des Saints-Pères, 75270 Paris Cedex 06, France
| | - Isabelle McCort-Tranchepain
- Laboratoire de Chimie et de Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques, CNRS UMR 8601, Université Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité, 45 rue des Saints-Pères, 75270 Paris Cedex 06, France
| | - Delphine Rigault
- Laboratoire de Chimie et de Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques, CNRS UMR 8601, Université Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité, 45 rue des Saints-Pères, 75270 Paris Cedex 06, France
| | - Laetitia Mony
- Laboratoire de Chimie et de Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques, CNRS UMR 8601, Université Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité, 45 rue des Saints-Pères, 75270 Paris Cedex 06, France
- Institut de Biologie, Ecole Normale Supérieure, CNRS UMR 8197, INSERM U1024, PSL University, 46 rue d’Ulm, 75005 Paris, France
| | - Thomas Bessiron
- Pharmacologie et Biochimie de la Synapse, Université Paris-Sud/CNRS/NeuroPSI−UMR 9197, F-91405 Orsay, France
| | - Heather McLean
- Pharmacologie et Biochimie de la Synapse, Université Paris-Sud/CNRS/NeuroPSI−UMR 9197, F-91405 Orsay, France
| | - Frédéric R. Leroux
- UMR 7509/CNRS/ECPM, Université de Strasbourg, 25 Rue Becquerel, 67087 Strasbourg 02, France
| | - Françoise Colobert
- UMR 7509/CNRS/ECPM, Université de Strasbourg, 25 Rue Becquerel, 67087 Strasbourg 02, France
| | - Hervé Daniel
- Pharmacologie et Biochimie de la Synapse, Université Paris-Sud/CNRS/NeuroPSI−UMR 9197, F-91405 Orsay, France
| | - Anne Goupil-Lamy
- BIOVIA, Dassault Systèmes, 10 rue Marcel Dassault, CS 40501, 78946 Vélizy-Villacoublay Cedex, France
| | - Hugues-Olivier Bertrand
- BIOVIA, Dassault Systèmes, 10 rue Marcel Dassault, CS 40501, 78946 Vélizy-Villacoublay Cedex, France
| | - Cyril Goudet
- IGF, CNRS, INSERM, Université Montpellier, F-34094 Montpellier, France
| | - Jean-Philippe Pin
- IGF, CNRS, INSERM, Université Montpellier, F-34094 Montpellier, France
| | - Francine C. Acher
- Laboratoire de Chimie et de Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques, CNRS UMR 8601, Université Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité, 45 rue des Saints-Pères, 75270 Paris Cedex 06, France
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Chardonnet S, Bessiron T, Ramos CI, Dammak R, Richard MA, Boursier C, Cadilhac C, Coquelle FM, Bossi S, Ango F, Le Maréchal P, Decottignies P, Berrier C, McLean H, Daniel H. Native metabotropic glutamate receptor 4 depresses synaptic transmission through an unusual Gα q transduction pathway. Neuropharmacology 2017; 121:247-260. [PMID: 28456688 DOI: 10.1016/j.neuropharm.2017.04.036] [Citation(s) in RCA: 5] [Impact Index Per Article: 0.7] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 12/23/2016] [Revised: 04/22/2017] [Accepted: 04/24/2017] [Indexed: 01/13/2023]
Abstract
In cerebellar cortex, mGlu4 receptors located on parallel fibers play an essential role in normal motor function, but the molecular mechanisms involved are not yet completely understood. Using a strategy combining biochemical and electrophysiological approaches in the rodent cerebellum, we demonstrate that presynaptic mGlu4 receptors control synaptic transmission through an atypical activation of Gαq proteins. First, the Gαq subunit, PLC and PKC signaling proteins present in cerebellar extracts are retained on affinity chromatography columns grafted with different sequences of the cytoplasmic domain of mGlu4 receptor. The i2 loop and the C terminal domain were used as baits, two domains that are known to play a pivotal role in coupling selectivity and efficacy. Second, in situ proximity ligation assays show that native mGlu4 receptors and Gαq subunits are in close physical proximity in cerebellar cortical slices. Finally, electrophysiological experiments demonstrate that the molecular mechanisms underlying mGlu4 receptor-mediated inhibition of transmitter release at cerebellar Parallel Fiber (PF) - Molecular Layer Interneuron (MLI) synapses involves the Gαq-PLC signaling pathway. Taken together, our results provide compelling evidence that, in the rodent cerebellar cortex, mGlu4 receptors act by coupling to the Gαq protein and PLC effector system to reduce glutamate synaptic transmission.
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Affiliation(s)
- Solenne Chardonnet
- Equipe Pharmacologie et Biochimie de la Synapse, NeuroPSI - UMR 9197 « Univ Paris-sud - CNRS », Université Paris-Sud, F-91405 Orsay, France
| | - Thomas Bessiron
- Equipe Pharmacologie et Biochimie de la Synapse, NeuroPSI - UMR 9197 « Univ Paris-sud - CNRS », Université Paris-Sud, F-91405 Orsay, France
| | - Cathy Isaura Ramos
- Equipe Pharmacologie et Biochimie de la Synapse, NeuroPSI - UMR 9197 « Univ Paris-sud - CNRS », Université Paris-Sud, F-91405 Orsay, France
| | - Raoudha Dammak
- Equipe Pharmacologie et Biochimie de la Synapse, NeuroPSI - UMR 9197 « Univ Paris-sud - CNRS », Université Paris-Sud, F-91405 Orsay, France
| | - Marie-Ange Richard
- Equipe Pharmacologie et Biochimie de la Synapse, NeuroPSI - UMR 9197 « Univ Paris-sud - CNRS », Université Paris-Sud, F-91405 Orsay, France
| | - Céline Boursier
- Plateforme de Transcriptomique et Protéomique (Trans-Prot), UMS-IPSIT, Univ Paris Sud CNRS Inserm, F- 92296 Chatenay-Malabry, France
| | - Christelle Cadilhac
- Equipe Mise en place des circuits GABAergiques, Institut de Génomique Fonctionnelle, CNRS UMR 5203, F-34094 Montpellier Cedex 5, France
| | - Frédéric M Coquelle
- Department of Cell Biology, Institute for Integrative Biology of the Cell (I2BC), CEA, CNRS, Univ. Paris-Sud, Université Paris-Saclay, F-91198 Gif-sur-Yvette Cedex, France
| | - Simon Bossi
- Equipe Pharmacologie et Biochimie de la Synapse, NeuroPSI - UMR 9197 « Univ Paris-sud - CNRS », Université Paris-Sud, F-91405 Orsay, France
| | - Fabrice Ango
- Equipe Mise en place des circuits GABAergiques, Institut de Génomique Fonctionnelle, CNRS UMR 5203, F-34094 Montpellier Cedex 5, France
| | - Pierre Le Maréchal
- Equipe Pharmacologie et Biochimie de la Synapse, NeuroPSI - UMR 9197 « Univ Paris-sud - CNRS », Université Paris-Sud, F-91405 Orsay, France
| | - Paulette Decottignies
- Equipe Pharmacologie et Biochimie de la Synapse, NeuroPSI - UMR 9197 « Univ Paris-sud - CNRS », Université Paris-Sud, F-91405 Orsay, France
| | - Catherine Berrier
- Equipe Pharmacologie et Biochimie de la Synapse, NeuroPSI - UMR 9197 « Univ Paris-sud - CNRS », Université Paris-Sud, F-91405 Orsay, France
| | - Heather McLean
- Equipe Pharmacologie et Biochimie de la Synapse, NeuroPSI - UMR 9197 « Univ Paris-sud - CNRS », Université Paris-Sud, F-91405 Orsay, France
| | - Hervé Daniel
- Equipe Pharmacologie et Biochimie de la Synapse, NeuroPSI - UMR 9197 « Univ Paris-sud - CNRS », Université Paris-Sud, F-91405 Orsay, France.
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Abitbol K, McLean H, Bessiron T, Daniel H. A new signalling pathway for parallel fibre presynaptic type 4 metabotropic glutamate receptors (mGluR4) in the rat cerebellar cortex. J Physiol 2012; 590:2977-94. [PMID: 22570379 DOI: 10.1113/jphysiol.2012.232074] [Citation(s) in RCA: 10] [Impact Index Per Article: 0.8] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 01/02/2023] Open
Abstract
In the rodent cerebellum, pharmacological activation of mGluR4 acutely depresses excitatory synaptic transmission at parallel fibre–Purkinje cell synapses. This depression involves the inhibition of presynaptic calcium (Ca2+) influx that ultimately controls glutamate release. In this study, we investigate the molecular basis of mGluR4-mediated inhibition of presynaptic Ca2+ transients. Our results demonstrate that the mGluR4 effect does not depend on selective inhibition of a specific type of presynaptic voltage-gated Ca2+ channel, but rather involves modulation of all classes of Ca2+ channels present in the presynaptic terminals. In addition, this inhibitory effect does not involve the activation of G protein-activated inwardly rectifying potassium channels, TEA-sensitive potassium channels or two-pore-domain potassium channels. Furthermore, this inhibition does not require pertussis toxin-sensitive G proteins, and is independent of any effect on adenylyl cyclases, protein kinase A, mitogen-activated protein kinases or phosphoinositol-3 kinase activity. Interestingly we found that mGluR4 inhibition of presynaptic Ca2+ influx employs a newly defined signalling pathway, notably that involving the activation of phospholipase C and ultimately protein kinase C.
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Affiliation(s)
- Karine Abitbol
- Pharmacology and Biochemistry of the synapse, CNRS UMR 8619, Institut de Biochimie et de Biophysique Moléculaire et Cellulaire, Université Paris-Sud XI, 91405 Orsay Cedex, France
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Goudet C, Vilar B, Courtiol T, Deltheil T, Bessiron T, Brabet I, Oueslati N, Rigault D, Bertrand H, McLean H, Daniel H, Amalric M, Acher F, Pin J. A novel selective metabotropic glutamate receptor 4 agonist reveals new possibilities for developing subtype selective ligands with therapeutic potential. FASEB J 2012; 26:1682-1693. [DOI: 10.1096/fj.11-195941] [Citation(s) in RCA: 73] [Impact Index Per Article: 6.1] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 08/30/2023]
Affiliation(s)
- Cyril Goudet
- Institut de Génomique FonctionnelleCentre National Recherche Scientifique (CNRS) UMR5203Université de MontpellierMontpellierFrance
- Institut National de la Santé et de la Recherche MédicaleU661MontpellierFrance
| | - Bruno Vilar
- Institut de Génomique FonctionnelleCentre National Recherche Scientifique (CNRS) UMR5203Université de MontpellierMontpellierFrance
- Institut National de la Santé et de la Recherche MédicaleU661MontpellierFrance
| | - Tiphanie Courtiol
- Laboratoire de Chimie et Biochimie Pharmacologiques et ToxicologiquesCNRS UMR8601Université Paris DescartesSorbonne Paris CitéParisFrance
| | - Thierry Deltheil
- Laboratoire de Neurobiologie de la CognitionCNRS UMR6155Aix‐Marseille UniversitéMarseilleFrance
| | - Thomas Bessiron
- Laboratoire de Pharmacologie et Biochimie de la SynapseCNRS UMR8619Institut de Biochimie et de Biophysique Moleculaire et CellulaireUniversité Paris‐Sud 11OrsayFrance
| | - Isabelle Brabet
- Institut de Génomique FonctionnelleCentre National Recherche Scientifique (CNRS) UMR5203Université de MontpellierMontpellierFrance
- Institut National de la Santé et de la Recherche MédicaleU661MontpellierFrance
| | - Nadia Oueslati
- Institut de Génomique FonctionnelleCentre National Recherche Scientifique (CNRS) UMR5203Université de MontpellierMontpellierFrance
- Institut National de la Santé et de la Recherche MédicaleU661MontpellierFrance
| | - Delphine Rigault
- Laboratoire de Chimie et Biochimie Pharmacologiques et ToxicologiquesCNRS UMR8601Université Paris DescartesSorbonne Paris CitéParisFrance
| | | | - Heather McLean
- Laboratoire de Pharmacologie et Biochimie de la SynapseCNRS UMR8619Institut de Biochimie et de Biophysique Moleculaire et CellulaireUniversité Paris‐Sud 11OrsayFrance
| | - Hervé Daniel
- Laboratoire de Pharmacologie et Biochimie de la SynapseCNRS UMR8619Institut de Biochimie et de Biophysique Moleculaire et CellulaireUniversité Paris‐Sud 11OrsayFrance
| | - Marianne Amalric
- Laboratoire de Neurobiologie de la CognitionCNRS UMR6155Aix‐Marseille UniversitéMarseilleFrance
| | - Francine Acher
- Laboratoire de Chimie et Biochimie Pharmacologiques et ToxicologiquesCNRS UMR8601Université Paris DescartesSorbonne Paris CitéParisFrance
| | - Jean‐Philippe Pin
- Institut de Génomique FonctionnelleCentre National Recherche Scientifique (CNRS) UMR5203Université de MontpellierMontpellierFrance
- Institut National de la Santé et de la Recherche MédicaleU661MontpellierFrance
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