Molecular mechanisms: Dysregulation of monoamine transporters by HIV-1 Tat and cocaine

分子机制:HIV-1 Tat 和可卡因导致单胺转运蛋白失调

基本信息

项目摘要

Perturbation of dopaminergic transmission is implicated as a risk factor of HIV-1 associated neurocognitive disorders (HAND). Dopaminergic system plays a causal role in drug rewarding and modulation of the brain function including cognition. Prefrontal cortex is an important brain region for higher cognitive function, where norepinephrine transporter (NET) is the primary mechanism of homeostatic regulation of stable synaptic dopaminergic tone. HIV-1 Tat protein and cocaine synergistically increase synaptic dopamine levels, thereby producing neurocognitive impairment. Our initial findings show that in vitro exposure to recombinant Tat1-86 inhibits dopamine and norepinephrine reuptake by dopamine transporter (DAT) and NET and Tat binds to DAT and NET through a direct protein-protein interaction. We have demonstrated that Tat-induced inhibition of DAT function is mediated by binding to allosteric binding site(s) on DAT, not by interacting with the DA uptake site. Accordingly, attenuating Tat binding to DAT would be expected to have minimal influence on physiological DA transport. Indeed, our recent findings show that a novel quinazoline series of allosteric modulators decrease cocaine potency for inhibition of DA uptake and attenuate Tat-induced inhibition of DA reuptake and cocaine binding by DAT. We hypothesize that Tat, via the unique allosteric modulatory sites, perturbs the DAT and NET regulatory network that normally sustains concentrative DA or NE transport and potentiates cocaine’s effect on DAT and NET, resulting in DA/NE-linked neuropsychiatric dysfunction prominently featured in HAND. We will (Aim 1) Identify the binding sites for Tat in human NET, and explore allosteric modulation of this transporter by Tat and cocaine; (Aim 2) determine the pathogenic role of DAT/NET-mediated dopaminergic transmission in inducible Tat transgenic mice by assessment of Fast-scan cyclic voltammetry and whole cell patch clamp recording; and (Aim 3) perform proof of concept studies using novel allosteric modulators to establish their potential for therapeutic application in HAND using integrated computational modeling, pharmacological, and behavioral approaches. Our long-term goal is to explore new ways to target DAT/NET for therapeutic interventions to improve neurocognitive dysfunction of HAND in concurrent cocaine abusers.
多巴胺能传递的干扰是HIV-1相关的危险因素 神经认知障碍(HAND)。多巴胺能系统在药物奖赏中起因果作用 以及包括认知在内的大脑功能的调节。前额叶皮层是一个重要的大脑 高级认知功能区,其中去甲肾上腺素转运蛋白(NET)是主要的 稳定突触多巴胺能张力的稳态调节机制。HIV-1达特蛋白 和可卡因协同增加突触多巴胺水平,从而产生 神经认知障碍我们的初步研究结果表明,在体外暴露于重组Tat 1 -86, 抑制多巴胺转运蛋白(DAT)和NET对多巴胺和去甲肾上腺素的再摄取, 达特通过直接的蛋白质-蛋白质相互作用与DAT和NET结合。我们已经证明 Tat诱导的DAT功能抑制是通过结合到 DAT,而不是通过与DA摄取位点相互作用。因此,减弱达特与DAT的结合 预计对生理DA转运的影响最小。事实上,我们最近 研究结果表明,一种新型的喹唑啉系列变构调节剂降低了可卡因的效力, 用于抑制DA摄取和减弱Tat诱导的DA再摄取和可卡因抑制 我们假设达特通过独特的变构调节位点,干扰了 DAT和NET调节网络,通常维持集中的DA或NE运输 并加强可卡因对DAT和NET的作用,导致DA/NE相关的神经精神疾病 功能障碍突出表现在手。我们将(目的1)确定达特在 人NET,并探索达特和可卡因对该转运蛋白变构调节;(目的2) 确定DAT/NET介导的多巴胺能传递在诱导型达特中的致病作用 用快速扫描循环伏安法和全细胞膜片钳法评估转基因小鼠 记录;和(目的3)使用新型变构调节剂进行概念验证研究, 使用集成计算方法确定它们在HAND中治疗应用的潜力 建模、药理学和行为学方法。我们的长期目标是探索新的 针对DAT/NET进行治疗干预以改善神经认知功能障碍的方法 同时滥用可卡因者的手。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
SRI-32743, a novel allosteric modulator, attenuates HIV-1 Tat protein-induced inhibition of the dopamine transporter and alleviates the potentiation of cocaine reward in HIV-1 Tat transgenic mice.
SRI-32743 是一种新型变构调节剂,可减弱 HIV-1 Tat 蛋白诱导的多巴胺转运蛋白抑制,并减轻 HIV-1 Tat 转基因小鼠中可卡因奖赏的增强。
  • DOI:
    10.1016/j.neuropharm.2022.109239
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.7
  • 作者:
    Zhu,Jun;Quizon,PamelaM;Wang,Yingying;Adeniran,CharlesA;Strauss,MatthewJ;Jiménez-Torres,AnaC;Patel,Palak;Cirino,ThomasJ;Eans,ShainnelO;Hammond,HayleeR;Deliscar,LaureS;O'Hara,Priscilla;Saini,SurendraK;Ofori,Edward;Vekari
  • 通讯作者:
    Vekari
Molecular Mechanism: ERK Signaling, Drug Addiction, and Behavioral Effects.
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Jay P. McLaughlin其他文献

Anxiety-like behavior of mice produced by conditional central expression of the HIV-1 regulatory protein, Tat
HIV-1 调节蛋白 Tat 的条件性中枢表达产生小鼠的焦虑样行为
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Jason J. Paris;Harminder D. Singh;M. Ganno;Pauline Jackson;Jay P. McLaughlin
  • 通讯作者:
    Jay P. McLaughlin
Development of mixed opioid agonist/antagonists to prevent reinstatement of extinguished cocaine-seeking behavior
  • DOI:
    10.1016/j.drugalcdep.2014.02.166
  • 发表时间:
    2014-07-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    S.O. Eans;M.L. Ganno;E. Mizrachi;S. Senadheera;J.V. Aldrich;Jay P. McLaughlin
  • 通讯作者:
    Jay P. McLaughlin
Epigenetics and Mitochondrial Biogenesis: The Role of Sirtuins in HIV Neuropathogenesis
  • DOI:
    10.1007/s12035-025-04885-7
  • 发表时间:
    2025-04-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.300
  • 作者:
    James Haorah;Hemavathi Iyappan;Malaroviyam Samikkannu;Karthick Chennakesavan;Jay P. McLaughlin;Thangavel Samikkannu
  • 通讯作者:
    Thangavel Samikkannu
HIV-1 tat protein expression in mouse brain potentiates ethanol reward and reinstates extinguished ethanol-seeking behavior
  • DOI:
    10.1016/j.drugalcdep.2014.02.401
  • 发表时间:
    2014-07-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Jay P. McLaughlin;M.L. Ganno;S.O. Eans;Jason J. Paris;H.D. Singh
  • 通讯作者:
    H.D. Singh
HIV-1 Tat-protein elevates forebrain glutathione levels and increases morphine drug-seeking and depression-like behaviors in mice
  • DOI:
    10.1016/j.drugalcdep.2016.08.386
  • 发表时间:
    2017-02-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Jay P. McLaughlin;Shainnel Eans;Jessica Medina;Kristen Hymel;Anna Rock;Dionyssios Mintzopoulos;Marc J. Kaufman
  • 通讯作者:
    Marc J. Kaufman

Jay P. McLaughlin的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Jay P. McLaughlin', 18)}}的其他基金

Synthesis and in vitro and in vivo screening of fused and tethered heterocyclic peptidomimetics for the discovery of new analgesics with decreased side effects
融合和束缚杂环肽模拟物的合成以及体外和体内筛选,以发现副作用减少的新型镇痛药
  • 批准号:
    10297832
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 51.52万
  • 项目类别:
Molecular mechanisms: Dysregulation of monoamine transporters by HIV-1 Tat and cocaine
分子机制:HIV-1 Tat 和可卡因导致单胺转运蛋白失调
  • 批准号:
    10089427
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 51.52万
  • 项目类别:
Tat mediation of HIV-associated mood disorders via functional deficits in brain
Tat 通过大脑功能缺陷介导 HIV 相关情绪障碍
  • 批准号:
    8287532
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 51.52万
  • 项目类别:
Tat mediation of HIV-associated mood disorders via functional deficits in brain
Tat 通过大脑功能缺陷介导 HIV 相关情绪障碍
  • 批准号:
    8830474
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 51.52万
  • 项目类别:
Tat mediation of HIV-associated mood disorders via functional deficits in brain
Tat 通过大脑功能缺陷介导 HIV 相关情绪障碍
  • 批准号:
    8658705
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 51.52万
  • 项目类别:
Tat mediation of HIV-associated mood disorders via functional deficits in brain
Tat 通过大脑功能缺陷介导 HIV 相关情绪障碍
  • 批准号:
    8452691
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 51.52万
  • 项目类别:
Tat mediation of HIV-associated mood disorders via functional deficits in brain
Tat 通过大脑功能缺陷介导 HIV 相关情绪障碍
  • 批准号:
    8140834
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 51.52万
  • 项目类别:
Endogenous Opioid Mechanisms Modulating Stress
内源性阿片类药物调节压力的机制
  • 批准号:
    7274393
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 51.52万
  • 项目类别:
Endogenous Opioid Mechanisms Modulating Stress
内源性阿片类药物调节压力的机制
  • 批准号:
    6723870
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 51.52万
  • 项目类别:
Endogenous Opioid Mechanisms Modulating Stress
内源性阿片类药物调节压力的机制
  • 批准号:
    6946363
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 51.52万
  • 项目类别:

相似国自然基金

多模态超声VisTran-Attention网络评估早期子宫颈癌保留生育功能手术可行性
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Ultrasomics-Attention孪生网络早期精准评估肝内胆管癌免疫治疗的研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Development of social attention indicators of emerging technologies and science policies with network analysis and text mining
利用网络分析和文本挖掘开发新兴技术和科学政策的社会关注指标
  • 批准号:
    24K16438
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 51.52万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Improving Flexible Attention to Numerical and Spatial Magnitudes in Young Children
提高幼儿对数字和空间大小的灵活注意力
  • 批准号:
    2410889
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 51.52万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
The Information-Attention Tradeoff: Toward an Understanding of the Fundamentals of Online Attention
信息与注意力的权衡:了解在线注意力的基本原理
  • 批准号:
    2343858
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 51.52万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
The everyday learning opportunities of young children with attention and motor difficulties: From understanding constraints to reshaping intervention
注意力和运动困难幼儿的日常学习机会:从理解限制到重塑干预
  • 批准号:
    MR/X032922/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 51.52万
  • 项目类别:
    Fellowship
Towards a cognitive process model of how attention and choice interact
建立注意力和选择如何相互作用的认知过程模型
  • 批准号:
    DP240102605
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 51.52万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
DDRIG in DRMS: Communicating risks in a sensational media environment-Using short video multimodal features to attract attention and reduce psychological reactance for persuasion
DRMS中的DDRIG:耸人听闻的媒体环境中沟通风险——利用短视频多模态特征吸引注意力,减少说服心理抵触
  • 批准号:
    2343506
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 51.52万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Assessing the Influence of Reading Fiction on Multiple Tests of Attention
评估阅读小说对注意力多重测试的影响
  • 批准号:
    24K16033
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 51.52万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Attention機構に基づく異種集合マッチング方式の分析と新方式の提案
基于注意力机制的异构集合匹配方法分析及新方法的提出
  • 批准号:
    23K11218
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 51.52万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Effects of instruction using focus of attention on performance of chest compressions.
使用注意力集中的教学对胸外按压表现的影响。
  • 批准号:
    23K09887
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 51.52万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Assessing the Influence of SDGs Formulation on Managers' Perceptions and CSR Activities: An Attention-based View
评估可持续发展目标制定对管理者认知和企业社会责任活动的影响:基于注意力的观点
  • 批准号:
    23K01515
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 51.52万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了