Caractérisation des récepteurs de l'hormone de mélano-concentration (MCH)

Characterisation of melanin-concentrating hormone (MCH) receptors

• Auteur / Autrice : Sophie Schlumberger
• Direction : Alex N Eberle, Marie-Josée Mercier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008) en cotutelle avec Universität Basel

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ligands (biochimie) -- Fixation

Hormones peptidiques -- Récepteurs

Résumé

L'hormone de mélano-concentration (MCH) a été isolée initialement chez les poissons téléostéens sous la forme d'un peptide de 17 acides aminés. Chez les mammifères c'est un puissant neuropeptide orexigénique produit par des neurones hypothalamiques régulant la prise alimentaire. En 1999 et 2001, deux récepteurs de la MCH furent découverts, MCH-R1 et -R2, ils sont couplés aux protéines G et exprimés dans le cerveau. Le but de cette thèse était d'identifier les sites de liaison ou les récepteurs pour la MCH dans différentes lignées cellulaires et tissus. Pour cela, des radioligands stables et efficaces (125I-[Phe13, Tyr19]-MCH, 125I-[DPhe13, Tyr19]-MCH et [125I]-MCH) ont été développés et utilisés. De nombreuses lignées et tissus ont été testés dont 5 lignées de neuroblastome humain et 2 lignées murines, des melanocytes primaires humains, des neurones embryonnaires hypothalamiques de rat, des coupes de cerveau de rat et des membranes de cerveau de porc. 125I-[Phe13, Tyr19]-MCH et 125I-[DPhe13, Tyr19]-MCH ont mis en évidence des sites de liaison dans le mélanome murin mais se sont révélés inadéquats pour trouver le MCH-R1 ou -R2. Nous avons alors effectué avec [125I]-MCH une étude de structure-activité du MCH-R1 avec 12 analogues de la MCH, l'étude fonctionnelle utilisant le FLIPR. Pour 9 analogues il y a eu une bonne corrélation entre les IC50s et les EC50s. Nous avons aussi testé par RT-PCR des lignées pour l'expression des MCH-R et nous en avons trouvé une exprimant le MCH-R1 et produisant de surcroit la MCH:

Melanin-concentrating hormone (MCH), initially isolated from teleost fish as a 17-amino acid peptide, is a potent orexigenic neuropeptide in mammals where it is produced by hypothalamic neurons and participates in the regulation of food intake. In 1999 and 2001, two receptor subtypes for MCH were discovered, MCH-R1 and -R2. They are coupled to G-proteins and are mainly expressed in the brain. The purpose of this thesis was to identify MCH binding sites or receptors in various cell lines and tissues. To this end, stable and potent MCH radioligands were developed and applied: 125I-[Phe13, Tyr19]-MCH, 125I-[DPhe13, Tyr19]-MCH, and [125I]-MCH. Many cell lines and tissues were screened, amongst which 5 human neuroblastoma cell lines, 2 murine neuroblastoma cell lines, human primary melanocytes, mouse brain tumour, rat embryonic hypothalamic cells, rat brain cryostat sections and porcine brain membranes. Even though 125I-[Phe13, Tyr19]-MCH and 125I-[DPhe13, Tyr19]-MCH revealed specific binding sites in mouse melanoma cells, they were not suitable to find MCH-R1 or -R2. We therefore used [125I]-MCH to perform a MCH-R1 structure-activity study with 12 MCH analogues, which was extended to a functional study using the FLIPR assay. For 9 analogues, there was a good correlation between IC50s and EC50s. We also screened different cell lines for MCH-R expression by RT-PCR and identified a promising MCH-R1-expressing cell line, which also produces MCH: Kelly human neuroblastoma cells. MCH binding sites could be visualised on 2-D gels following crosslinking with MCH radioligand. In conclusion,these studies demonstrated that MCH receptor subtypes expressed on different cell lines display different ligand recognition profiles and hence require different types of radioligand for binding analysis. The human Kelly cell line appears to be an interesting model for analysis of novel MCH ligands as it endogenously expresses MCH-R.