Expression und funktionelle Charakterisierung des mt1-Melatoninrezeptors aus dem Rattenhirn in Xenopus-Oozyten: Hinweise auf eine Kopplung an den Phosphoinositol-Signalweg

Melatonin-sensitive Rezeptoren wurden in Xenopus laevis-Oozyten nach einer Injektion von mRNA aus Rattengehirn exprimiert. Die Verabreichung von 0,1–100 Mikromol/l Melatonin an spannungsgeklemmte Oozyten aktiviert calciumabhängige Chloridströme über ein Pertussis-Toxin-sensitives G-Protein und den Phosphoinositol-Signalweg. Um zu bestimmen, welcher Melatoninrezeptortyp (mt1, MT2, MT3) in den Xenopus-Oozyten funktionell exprimiert wird, verwendeten wir (i) Agonisten und Antagonisten verschiedener Rezeptortypen, um das pharmakologische Profil der exprimierten Rezeptoren zu charakterisieren, und (ii) eine Strategie zur Hemmung der Melatoninrezeptorfunktion durch Antisense-Oligonukleotide. Während des pharmakologischen Screenings führte die Verabreichung der Agonisten 2-Iodmelatonin und 2-Iodo-N-butanoyl-5-methoxytryptamin (IbMT) an die Oozyten zu oszillierenden Membranströmen, während die Verabreichung des MT3-Agonisten 5-Methoxycarbonylamino-N-acetyltryptamin (GR135,531) keine nachweisbaren Membranströme ausübte.  Die Melatoninreaktion wurde durch eine vorherige Verabreichung der Antagonisten 2-Phenylmelatonin und Luzindol aufgehoben, blieb jedoch durch den MT3-Antagonisten Prazosin und den MT2-Antagonisten 4-Phenyl-2-propionamidotetralin (4-P-PDOT) unbeeinträchtigt. In den Antisense-Experimenten trat in der Kontrollgruppe bei 45 von 54 mRNA-injizierten Oozyten (83 %) eine Melatoninreaktion auf. Die gleichzeitige Injektion des Antisense-Oligonukleotids, das dem mt1-Rezeptor-mRNA entspricht, führte zu einer deutlichen und signifikanten Verringerung des Expressionsniveaus (13 %; P < 0,001). Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass die Injektion von mRNA aus Rattengehirn in Xenopus-Oozyten die Expression des mt1-Rezeptors induzierte, der an den Phosphoinositol-Signalweg gekoppelt ist.