Characterization of diazepam binding inhibitor as a structure-function tool for human ɣ-aminobutyric acid-A receptors

Abstract: Gammaaminosmörsyrareceptorer typ A (GABAAR) är pentameriska ligandstyrda kloridkanaler som uppvisar neurohämmande egenskaper. Därmed är de primära läkemedelsmål för flera ångestdämpande och lugnande läkemedel som används för att minska förekomsten av aktionspotential i neuroner. Trots vikten av dessa receptorer har strukturen av öppen receptor för GABAAR inte lösts hittills, på grund av deras snabba desensibiliseringskinetik. Diazepambindande hämmare (DBI) är en neuropeptid som tidigare rapporterats vara en positiv modulerare för α5β3 GABAAR. I denna studie framställdes DBI genom rekombinant proteinexpression, och den positiva moduleringen undersöktes och karakteriserades med hjälp av voltage-clamp med två elektroder på Xenopus laevis oocyter. För att kunna studera DBI moduleringen skapades GABA dos-responskurvan, och dess karakteristik undersöktes. Baserat på resultaten verkar den positiva moduleringen av DBI vara koncentrationsberoende. Vidare orsakar moduleringen en 2,16-faldig ökning av GABA-framkallad ström vid dess maximala modulationskoncentration. Trots att ström signaler från voltage-clamp uppvisar en viss grad av variabilitet stämmer resultaten överens med tidigare rapporterade observationer som utredde DBI moduleringen respektive GABA dos-responskurvan för α5β3 GABAAR. Dessa resultat kan utnyttjas för att stödja framtida strukturella studier av GABAAR genom att använda denna kunskap om DBI för att potentiellt kunna stabilisera den öppna receptorn, såväl som för att förstå mekanismen för interaktionen mellan DBI och GABAAR.