ラット脳皮質膜におけるホスホイノシチド特異的ホスホリパーゼCのムスカリン性コリン作動性刺激とセロトニン作動性の比較

ムスカリン性コリン作動性およびセロトニン作動性アゴニストによるホスホイノシチド特異的ホスホリパーゼC（PLC）の刺激は、外因性供給された基質を使用してラット脳皮質膜で測定しました。セロトニン、トリプタミン、5-フルオロトリプタミンおよび5-メチルトリプタミンは、それぞれ1.7、11.2、15.0、および29.4 microMのEC50値を持つPLCを刺激しました。セロトニン作動性アゴニストによる最大のPLC刺激は、すべて同様に効果的でしたが、カルバコルが達成したものの約30％でした。ケタンセリンは、PLCのコリン作動性活性化ではなくセロトニン作動性をブロックしましたが、逆にアトロピンは後者をブロックしましたが、前者の反応はブロックされませんでした。ムスカリン性アゴニストの効力のランク順は、カルバコル=ベサネコルよりもピロカルピン= arecolineよりもオキソトレモリンmが大きかった。組織スライスの症例とは異なり、これらのムスカリン性アゴニストはすべて、このPLC刺激のアッセイで完全な有効性を示しました。神経伝達物質またはその類似体によるPLCの活性化は、グアノシン3'-O-チオトリンリン酸（GTPガンマS）の添加に依存していました。GTPガンマ単独または5-メチルトリプタミンとの組み合わせによるPLCの刺激には、約0.4ミクロムの見かけのEC50がありました。ただし、カルバコルまたは他のムスカリン性アゴニストを使用した場合、GTPガンマのEC50は有意に低かった。D1受容体を介して動作するドーパミンは、GTPガンマS.の見かけのEC50のこの変化を防ぐことにより、カルバコルに対するPLC応答を阻害することを以前に示しました。結果は、PLC活性化のテレセプター後メカニズムが、脳皮質のセロトニン作動性アゴニストとは対照的に、ムスカリンでは異なることを示しています。

Stimulation of phosphoinositide-specific phospholipase C (PLC) by muscarinic cholinergic and serotoninergic agonists was measured in rat brain cortical membranes by using exogenously supplied substrates. Serotonin, tryptamine, 5-fluorotryptamine and 5-methyltryptamine stimulated PLC with EC50 values of 1.7, 11.2, 15.0, and 29.4 microM, respectively. Maximal PLC stimulation by serotoninergic agonists, which were all equally efficacious, was about 30% of that attained by carbachol. Ketanserin blocked serotoninergic but not cholinergic activation of PLC, whereas, conversely, atropine blocked the latter but not the former response. The rank order of potency for muscarinic agonists was oxotremorine-M greater than pilocarpine = arecoline greater than carbachol = bethanecol. Unlike the case with tissue slices, all of these muscarinic agonists exhibited full efficacy in this assay of PLC stimulation. Activation of PLC by the neurotransmitters or their analogs was dependent on the addition of guanosine 3'-O-thiotriphosphate (GTP gamma S). Stimulation of PLC by GTP gamma S alone or in combination with 5-methyltryptamine had an apparent EC50 of about 0.4 microM. However, when carbachol or other muscarinic agonists were used, the EC50 for GTP gamma S was significantly lower. We have previously shown that dopamine working through D1 receptors inhibits the PLC response to carbachol by preventing this shift in the apparent EC50 for GTP gamma S. Dopamine did not have a similar effect on 5-methyltryptamine stimulation of PLC. The results indicate that the postreceptor mechanisms of PLC activation are distinct for muscarinic as opposed to serotoninergic agonists in brain cortex.