Harmine specifically inhibits protein kinase DYRK1A and interferes with neurite formation

Harmine Specifically Inhibits Protein Kinase DYRK1A and Interferes With Neurite Formation

Tên đề tài: Harmine Specifically Inhibits Protein Kinase DYRK1A and Interferes With Neurite Formation

Tác giả: Nora Göckler, Guillermo Jofre, Chrisovalantis Papadopoulos, Ulf Soppa, Francisco J. Tejedor, and Walter Becker

Lĩnh vực: Pharmacology and Toxicology, Neurosciences

Nội dung tài liệu:

Nghiên cứu này khám phá harmine, một alkaloid beta-carboline, như một chất ức chế mạnh và đặc hiệu đối với protein kinase DYRK1A. DYRK1A là một enzyme hai chức năng, tham gia vào quá trình tự phosphoryl hóa trên một gốc tyrosine ở vòng kích hoạt và phosphoryl hóa các cơ chất ngoại bào trên gốc serine hoặc threonine. Quá trình tự phosphoryl hóa gốc tyrosine này là một sự kiện diễn ra một lần trong quá trình dịch mã, dẫn đến sự hoạt hóa của kinase.

Nghiên cứu đã so sánh khả năng ức chế của harmine đối với bốn kinase thuộc họ DYRK. Harmine cho thấy khả năng ức chế mạnh hơn đối với DYRK1A so với các kinase liên quan như DYRK1B, DYRK2 và DYRK4. Quan trọng hơn, harmine đã ức chế sự phosphoryl hóa cơ chất của DYRK1A trong các tế bào nuôi cấy với hiệu lực tương tự như trong các thử nghiệm in vitro, mà không gây ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng sống của tế bào.

Sự quá biểu hiện của gen DYRK1A trên nhiễm sắc thể 21 có liên quan đến sự phát triển thần kinh bất thường quan sát thấy trong hội chứng Down. Nghiên cứu này chỉ ra rằng harmine cản trở quá trình hình thành các tua thần kinh (neuritogenesis) trong các tế bào thần kinh hải mã được nuôi cấy.

Tóm lại, các dữ liệu thu thập được cho thấy harmine ức chế sự phosphoryl hóa cơ chất của DYRK1A mạnh hơn là ức chế quá trình tự phosphoryl hóa tyrosine, và cung cấp bằng chứng về vai trò của DYRK1A trong việc điều chỉnh sự hình thành các tua thần kinh.

Mục lục chi tiết:

• Keywords
• Correspondence
• Introduction
• Abbreviations
• Results
• The effects of harmine in cell culture
• Harmine does not inhibit tyrosine autophosphorylation of DYRK1A in HEK293 cells
• The effect of harmine on tyrosine autophosphorylation in vitro
• The effect of harmine on neurite formation in hippocampal neurons
• Discussion
• Materials and Methods
• Acknowledgements
• References