The function of D1- and D2-dopamine receptors in bovine pineal gland

หน้าที่ของตัวรับโดปามีนในต่อมไพเนียลของวัว

Name: Chorthip Santhanavanich

LCSH: Acetyltransferases

LCSH: Bos

LCSH: Dopamine -- Receptors

LCSH: Melatonin

LCSH: Pineal gland

Abstract: Previous studies from this laboratory have identified and characterized D1- and D2-dopamine receptors in bovine pineal glands. The data indicated a density of D1- dopamine receptors (974 fmol/mg protein) far exceeding that of D2-dopamine receptors (37 fmol/mg protein). The purpose of this research is to identify the mRNA for both D1- and D2-dopamine receptors and to elucidate the status of dopamine and its possible involvement in the pineal function, particularly on melatonin synthesis. The expression of these dopamine receptor subtypes was determined by using a reverse transcriptase-polymerase chain reaction technique with specific pairs of primers to amplify D1- and D2-dopamine receptor mRNA. Amplification of RNA from a bovine striatum (positive control) and a bovine pineal gland resulted in products of the predicted lengths of 231 base pairs for D1- and 333 base pairs for D2-dopamine receptors. The results indicated that mRNA from both D1- and D2-dopamine receptors is present in the bovine pineal gland. The role of dopamine receptors was investigated by studying the effects of selective D1- and D2-dopamine agonists and antagonists on the N-acetyltransferase activity of cultured bovine pinealocytes. The data showed that SKF-38393 (a selective D1-agonist) enhances Nacetyltransferase activity and increases the melatonin level and its stimulatory effect is blocked by SCH-23390 (a D1-selective antagonist). On the other hand, quinpirole (a selective D2-agonist) was found to inhibit N-acetyltransferase activity and decrease the melatonin level, and its inhibitory effect was found to be blocked by spiperone, haloperidol, and domperidone (D2-selective antagonists). The level of cyclic 3', 5'- adenosine monophosphate was enhanced after a two-hour incubation of bovine pinealocytes with SKF-38393 and inhibited after incubation with quinpirole, while the effect of each was blocked by SCH-23390 and spiperone, respectively. Regarding phosphorylation, it was found that either SKF-38393 or forskolin enhances the phosphorylation of cyclic 3', 5'-adenosine monophosphate responsive element-binding protein, while their effects are inhibited by SCH-23390 and quinpirole, respectively. In conclusion, this study directly demonstrates for the first time that, in the mammalian pineal gland, dopamine enhances the melatonin level by stimulating Nacetyltransferase activity by means of the D1-dopamine receptor. In the bovine pineal gland I also found dopamine-dependent phosphorylation of the transcription factor of cyclic 3', 5'-adenosine monophosphate responsive element-binding protein, such as norepinephrine. However, the presence of dopamine containing fibers and the localization of specific dopamine receptors in the pineal gland need to be further elucidated.

Abstract: การศึกษาที่ผ่านมาพบว่ามีตัวรับโดปามีนทั้งชนิดที่ 1 และชนิดที่ 2 ในต่อมไพเนียลวัวโดยมีปริมาณตัวรับโดปามีนชนิดที่ 1 มากกว่าตัวรับโดปามีนชนิดที่ 2 ประมาณ 26 เท่า วัตถุประสงค์ในการศึกษานี้จึงต้องการศึกษาถึง mRNA ของตัวรับโดปามีนทั้งสองชนิดและการทำหน้าที่ของตัวรับโดปามีนในต่อมไพเนียลโดยเฉพาะการสังเคราะห์เมลาโทนิน การศึกษาการแสดงออกของยีนตัวรับโดปามีนโดยวิธี RT-PCR จากการใช้คู่ primer ที่เฉพาะเจาะจงต่อการจับ mRNA พบว่าความยาวคู่เบสที่เฉพาะเจาะจงต่อตัวรับโดปามีนชนิดที่ 1 และ 2 คือ 231 และ ตามลำดับ ผลการศึกษาพบว่ามี mRNA ของ ตัวรับโดปามีนทั้งสองชนิดในต่อมไพเนียล การศึกษาผลของตัวกระตุ้นและตัวปิดกั้นตัวรับโดปามีนทั้งสองชนิดที่มีต่อการทำปฏิกิริยาของเอนไซม์ N-acetyltransferase ในไพเนียลโลไซท์ของวัวพบว่า SKF-38393 (ตัวกระตุ้นตัวรับโดปามีนชนิดที่ 1) มีผลกระตุ้นปฏิกิริยาเอนไซม์ N-acetyltransferase รวมทั้งสามารถเพิ่มระดับของเมลาโทนินได้โดยที่ผลของการกระตุ้นนี้ถูกยับยั้งโดย SCH-23390 (ตัวปิดกั้นตัวรับโดปามีนชนิดที่ 1) ในขณะที่ quinpirole (ตัวกระตุ้นตัวรับโดปามีนชนิดที่ 2) มีผลยับบั้งปฏิกิริยาเอนไซม์ N-acetyltransferase และการลดระดับของเมลาโทนินโดยที่ผลของมันถูกยับยั้งโดย spiperone, haloperidol, และ domperidone (ตัวปิดกั้นตัวรับโดปามีนชนิดที่ 2) ส่วนการศึกษาระดับของ cAMP (cyclic3', 5'-adenosine monophosphate) ในไพเนียลโลไซท์ของวัวหลังจากใส่ยาลงในน้ำเพาะเลี้ยง 2 ชั่วโมงพบว่า cAMP ถูกกระตุ้นโดย SKF-38393 โดยที่ผลของการกระตุ้นนี้ถูกยับยั้งโดย SCH-23390 ในขณะที่ quinpirole มีผลยับบั้งปฏิกิริยาของ cAMP โดยที่ผลของมันถูกยับยั้งโดย spiperone นอกจากนี้พบว่า SKF-38393 กระตุ้นการเกิด phosphorylation ของ CREB (cAMP response element binding protein) โดยที่ผลของการกระตุ้นนี้ถูกยับยั้งโดย SCH-23390 ในขณะที่ quinpirole สามารถยับยั้งตัวกระตุ้นของ forskolin ต่อ การเกิด phosphorylation ของ CREB การศึกษาครั้งนี้สามารถสรุปได้เป็นครั้งแรกว่าโดปามีนในต่อมไพเนียลของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมโดยตรงต่อการกระตุ้นเอนไซม์ N-acetyltransferase และการเพิ่มระดับของเมลาโทนินจากการกระตุ้นของตัวรับโดปามีนชนิดที่ 1 รวมทั้งมีผลเช่นเดียวกันกับนอร์อิพิเนฟรินในการกระตุ้น phosphorylation ของ CREB และการสร้างเมลาโทนินในต่อมไพเนียลผ่านทางกลไกการถอดรหัสในนิวเคลียส อย่างไรก็ตามเส้นใยประสาทของโดปามีนและตำแหน่งเฉพาะที่โดปามีนในต่อไพเนียลนั้นจะต้องทำการศึกษาวิเคราะห์ต่อไป

Mahidol University

Address: NAKHONPATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Piyarat Govitrapong

Role: Thesis Advisors

Created: 2004

Modified: 2553-06-30

Issued: 2010-06-29

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: TH C551f 2004

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Neurosciences

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4236852.pdf	1.5 MB	8	2022-06-26 15:18:16

ใช้เวลา

-0.524545 วินาที