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Item In Vitro Stimulation of Protein Kinase C by Melatonin(1998) Antón-Tay, Fernando; Ramírez, Gerardo; Martínez, Isabel; Benítez-King, Gloria; Universidad Autonoma Metropolitana - Iztapalapa, Dpto. de Biología de la Reproducción CBS.; fat@xanum.uam.mxIt has been shown that melatonin through binding to calmodulin acts both in vitro and in vivo as a potent calmodulin antagonist. It is known that calmodulin antagonists both bind to the hydrophobic domain of Ca2+ activated calmodulin, and inhibit protein kinase C activity. In this work we explored the effects of melatonin on Ca2+ dependent protein kinase C activity in vitro using both a pure commercial rat brain protein kinase C, and a partially purified enzyme from MDCK and N1E-115 cell homogenates. The results showed that melatonin directly activated protein kinase C with a half stimulatory concentration of 1 nM. In addition the hormone augmented by 30% the phorbol ester stimulated protein kinase C activity and increased [3H] PDBu binding to the kinase. In contrast, calmodulin antagonists (500 _M) and protein kinase C inhibitors (100 _M) abolished the enzyme activity. Melatonin analogs tested were ineffective in increasing either protein kinase C activity or [3H] PDBu binding. Moreover, the hormone stimulated protein kinase C autophosphorylation directly and in the presence of phorbol ester and phosphatidylserine. The results show that besides the melatonin binding to calmodulin, the hormone also interacts with protein kinase C only in the presence of Ca2+. They also suggest that the melatonin mechanism of action may involve interactions with other intracellular hydrophobic and Ca2+ dependent proteins.Item Efecto de la melatonina sobre la concentración y la actividad de la calmodulina(1990) Benítez-King, Gloria; Huerto-Delgadillo, Lourdes; Sámano-Coronel, Lucía; Antón-Tay, Fernando; Depto. Neurofarmacología, División de Investigaciones Clínicas, Instituto Mexicano de Psiquiatría. Calz. México-Xochimilco 101, Tlalpan, 14370, México, D.F.La melatonina es una hormona secretada por la glándula pineal que sincroniza la actividad biológica del medio interno con el fotoperiodo. A la fecha se desconoce su mecanismo de acción a nivel molecular, sin embargo se ha sugerido que la hormona tiene efectos tanto citoplasmáticos como nucleares ya que modifica la estructuración del citoesqueleto microtubular y microfilamentoso en células en cultivo, inhibe la proliferación celular y es captada por el núcleo en las células blanco. Dado que la melatonina modifica varias actividades celulares que son reguladas por la calmodulina, en este trabajo se estudio: la union de melatonina a calmodulina; la modificación de la actividad de la fosfodiesterasa; y los efectos de la melatonina sobre la concentración de calmodulina y la incorporación de timidina-H3 en las células MDCK, 3T3 y N1E-115. Los resultados obtenidos muestran que la melatonina produce un incremento en la concentración de la calmodulina y la incorporación de timidina-H3 a los tres dias de cultivo y un decremento en estos parámetros a los seis dias de cultivo. Además, la melatonina inhibe la actividad de la fosfodiesterasa dependiente de calcio calmodulina con un IC50 de 1x10-9 M. Estos resultados apoyan la hipótesis de que la melatonina regula la actividad celular a través de la modulación de calmodulina.Item La melatonina es un modulador de la arquitectura celular(1988) Benítez-King, Gloria; Huerto-Delgadillo, Lourdes; Villarreal, María Luisa; Antón-Tay, Fernando; Departamento de Neurofarmacología, División de Investigaciones clínicas, Instituto Mexicano de Psiquiatría. Calz. México-Xochimilco 101, Tlalpan 14370, México, D.F.Los efectos de la melatonina desde el punto de vista fisiológico estan bien documentados, sin embargo, las acciones de la hormona a nivel subcelular se desconocen hasta la fecha. Hay evidencia que sugiere que la melatonina tiene efectos tanto citoplasmáticos como nucleares. Entre sus efectos en el citoplasma se ha sugerido indirectamente que la melatonina afecta al citoesqueleto. Este organelo celular participa en el mantenimiento de la morfología y la formación de acúmulos de agua (domos) en una línea celular derivada del riñon (MDCK). En este trabajo se estudió la acción que ejerce la melatonina sobre el citoesqueleto, medida como los cambios en la morfología y formación de domos en las células MDCK. Estas células se incubaron con 10-11, 10-9, 10-7, y 10-5 M de melatonina. Después de dos días de incubación, las células MDCK emitieron prolongaciones citoplasmáticas cortas que a los 4 días de cultivo se hicieron más largas hasta tocar a las células vecinas. Los análogos estructurales de la melatonina N-acetilserotonina, 6-OH melatonina y serotonina, no indujeron éstos cambios. Las células MDCK, sembradas a alta densidad y cultivadas a confluencia durante 6 y 12 días, formaron una mayor cantidad de domos. Los análogos de la melatonina a concentraciones de 10-9 y 10-11M no mostraron éste efecto. Se demostró además, en este trabajo, que los microfilamentos de actina en las células tratadas con la melatonina durante 4 días, tienen una distribución diferente al de las células controles. Nuestros resultados sugieren que la melatonina modifica el citoesqueleto de las células MDCK. Esta modificación se ve traducida en cambios en la morfología de las células y en un incremento en la formación de domos.Item Efecto de la melatonina sobre la unión del [3H]-dibutirato de forbol a la proteína cinasa C(1997) Benítez-King, Gloria; Ramírez Rodríguez, Gerardo; Martínez Mateos, Isabel; Hernández Gutiérrez, María Eugenia; Antón-Tay, Fernando; Instituto Mexicano de Psiquiatría, Departamento de Neurofarmacología, DIC. Calz. México-Xochimilco 101, San Lorenzo Huipulco, 14370, México, D.F.La melatonina es una hormona lipofílica que actúa como un neuromodulador en el sistema nervioso central. Existen evidencias que sugieren que esta hormona podría participar en la patofisiología de algunas enfermedades psiquiátricas. Sin embargo, no se conoce con precisión como participa en la etiología de estas enfermedades. De ahí que el estudio de su mecanismo de acción, así como las respuestas celulares que causa, sea una estrategia clave para poder entender el papel que tiene la psiquiatría, y su posible utilidad terapéutica. En los últimos años, se ha descrito que la señal de melatonina es decodificada por sus células blanco mediante varios mecanismos: por la unión a receptores membranales específicos a proteínas intracelulares. Una de las proteínas que decodifica la señal de la melatonina, es la calmodulina. La melatonina se une a la calmodulina con alta afinidad y antagoniza su actividad, modulando así, la señal del Ca++. Recientemente se ha descrito que la melatonina activa a la proteína cinasa C, tanto in vivo como in vitro. Esta enzima se activa por el diacilglicerol y los ésteres del forbol en presencia de la fosfatidilserina. Una vez activa, la enzima fosforila une gran variedad de sustratos claves para la fisiología celular. Además de activar la proteína cinasa C, la melatonina sinergiza la activación y la autofosforilación de la enzima causada por el miristato de forbol. Estos resultados, han sugerido que la hormona podría unirse a la proteína cinasa C, y así modular la respuesta de la enzima a los ésteres del forbol. En este trabajo se estudió el efecto de la melatonina sobre la unión del [3H]-dibutirato 12, 13 de forbol a la proteína cinasa C y se determinó , si el efecto es dependiente de Ca++. Los ensayos de unión se realizaron con el método de ultrafiltración rápida. Como fuente de proteína cinasa C, se utilizó una fracción cruda de cerebro de rata, obtenida a 100 000 x g o de células MDCK. Los resultados obtenidos señalaron que la melatonina (10-9M) aumentó en un 50 % la unión del [3H]-dibutirato 12, 13 de forbol a la proteína cinasa C, solamente en presencia de Ca++. Con concentraciones mayores (10-7-10-5 M) la hormona aumentó la unión del éster del forbol hasta en un 75 %. El efecto de la melatonina sobre la unión del [3H]-dibutirato 12, 13 de forbol en la enzima fue específico, ya que el catabolito de la hormona, la 6-hidroximelatonina y sus precursores, la N-acetilserotonina y la serotonina no incrementaron significativamente la unión del éster del forbol a la proteína cinasa C en un margen de concentraciones de 10-11 a 10-5 M. El incremento en la unión del [3H]-dibutirato 12, 13 de forbol a la proteína cinasa C causado por la melatonina, se observó también en presencia de la fosfatidilserina y con la enzima obtenida de las células epiteliales MDCK. Los resultados apoyan la hipótesis de que la melatonina se une a la proteína cinasa C. Además sugieren, que la hormona podría amplificar la respuesta de los receptores acoplados a la vía del fosfatidilinositol, aumentando así la unión de los activadores de la proteína cinasa C a las isoformas de la enzima, que son dependientes de Ca++.Item In vitro inhibition of Ca2+/calmodulin-dependent kinase II activity by melatonin(1996) Benítez-King, Gloria; Ríos, Amelia; Martínez, Aída; Antón-Tay, Fernando; Instituto Mexicano de Psiquiatría, Departamento de Neurofarmacología, Mexico City, MexicoItem Characterization of indorenate effects on brain monoamine metabolism(1991) Benítez-King, Gloria; Antón-Tay, Fernando; Departmento de Neurofarmacología, Instituto Mexicano de Psiquiatría Mexico