Detailansicht

Screening of natural products and derivatives as GPR84 receptor modulators

Marvin Csar

Art der Arbeit

Masterarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Lebenswissenschaften

Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)

Masterstudium Pharmazie

Betreuer*in

Verena Dirsch

Mitbetreuer*in

Alexander Franz Perhal

Volltext herunterladen
Volltext in Browser öffnen

DOI

10.25365/thesis.78463

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-21506.06601.244168-0

Link zu u:search

(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Der GPR84-Rezeptor ist ein G-Protein-gekoppelter Rezeptor, der hauptsächlich auf Zellen des angeborenen Immunsystems exprimiert wird und bei Aktivierung eine verstärkte pro-inflammatorische Immunantwort auslöst. Über diesen Rezeptor ist noch nicht viel bekannt, er wird jedoch mit verschiedenen entzündlichen Erkrankungen in Verbindung gebracht, von denen einige schwerwiegend sind, wie beispielsweise Colitis, akute Lungenverletzung (ALI) und Atherosklerose. Ziel dieser Arbeit war die Identifizierung potenzieller Agonisten und Antagonisten des GPR84-Rezeptors durch das Screening verschiedener Naturstoffe und ihrer Derivate. Dies könnte dazu beitragen, Einblicke in die pathophysiologische Bedeutung des Rezeptors zu gewinnen und potenziell pharmakologisch relevante Verbindungen für weitere Untersuchungen zu identifizieren. Das Screening erfolgte durch photometrische Messung des intrazellulären cAMP-Spiegels mit einem EPAC-basierten FRET-Biosensor in einer stabil transfizierten GPR84-HEK-Zelllinie. Da GPR84 ein G-Protein-gekoppelter Rezeptor vom Gi-Typ ist, verringert seine Aktivierung die Menge an cAMP in den Zellen, während seine Inaktivierung sie erhöht. Die Bindung von cAMP an den Biosensor führt zu einer Verschiebung der Wellenlänge des emittierten Lichts. Somit können photometrische Messungen die agonistische oder antagonistische Aktivität der untersuchten Substanzen anzeigen. Substanzen, die im EPAC-Screening Aktivität zeigten, wurden anschließend in einem Granulozyten-Migration Assay getestet. Konkret wurde untersucht, ob die Testsubstanzen isolierte neutrophile Granulozyten aktivieren und zur Migration durch eine einfache Zellschicht aus Calu-3-Zellen anregen. Mit diesem Experiment lässt sich feststellen, ob eine Substanz chemotaktische Aktivität aufweist, wodurch auch die pro- oder antiinflammatorische Wirkung der getesteten Substanzen bestätigt wird. Es konnte nachgewiesen werden, dass oxidative Metaboliten der Linolsäure (OXLAMs), die vor allem für ihre Rolle bei Entzündungsreaktionen bekannt sind, eine agonistische Aktivität am GPR84-Rezeptor aufweisen. Darüber hinaus konnten die Naturstoffe Pinoresinol und imbricic acid als potenzielle Antagonisten des GPR84-Rezeptors identifiziert werden. In der Literatur wird diesen Substanzen eine entzündungshemmende Wirkung zugeschrieben. Es sind jedoch weitere Untersuchungen erforderlich, um festzustellen, ob diese Wirkungen mit dem GPR84-Rezeptor zusammenhängen. Auch der potenzielle Zusammenhang zwischen OXLAMs und diesem Rezeptor bedarf weiteren Untersuchungen und könnte Aufschluss über die physiologische Funktion dieses Rezeptors geben.

Abstract

(Englisch)

The GPR84 receptor, which is primarily expressed on cells of the innate immune system, is a G protein-coupled receptor that triggers an enhanced pro-inflammatory immune response upon activation. Much about this receptor remains unknown, but it is associated with various inflammatory diseases, some of which are severe, such as colitis, acute lung injury (ALI), and atherosclerosis. This study aimed to identify potential agonists and antagonists of the GPR84 receptor by screening various natural products and their derivatives. This could help gain insight into the pathophysiological relevance of the receptor and potentially discover pharmacologically relevant compounds for further investigation. The screening was conducted via photometric measurement of intracellular cAMP levels using an EPAC-based FRET biosensor in a stably transfected GPR84-HEK cell line. Since GPR84 is a Gi-type G protein-coupled receptor, its activation decreases the level of cAMP in the cells, while its inactivation increases it. Binding of cAMP to the biosensor induces a shift in the wavelength of emitted light. Thus, photometric measurements can indicate agonistic or antagonistic activity of the substances under investigation. Substances that exhibited activity in the EPAC screening were then tested in a neutrophil migration assay. Specifically, we investigated whether test substances activated and stimulated isolated neutrophil granulocytes to migrate through a monolayer of Calu-3 cells. This experiment determines whether a substance exhibits chemotactic activity and confirms the pro- or anti-inflammatory effects of the substances being tested. As a result, oxidative metabolites of linoleic acid (OXLAMs), primarily known for their role in inflammatory reactions, were found to be linked to agonistic activity at the GPR84 receptor. Additionally, the natural compounds Pinoresinol and imbricaric acid were identified as potential antagonists of the GPR84 receptor. According to the literature, these substances have been described as having anti-inflammatory effects. However, more research is needed to determine if these effects are associated with the GPR84 receptor. Similarly, the potential relationship between OXLAMs and this orphan receptor is an area of ongoing research that could provide insight into its physiological function.

Autor*innen

Marvin Csar

Haupttitel (Englisch)

Screening of natural products and derivatives as GPR84 receptor modulators

Publikationsjahr

2025

Umfangsangabe

126 Seiten

Sprache

Englisch

Beurteiler*in

Verena Dirsch

Klassifikationen

30 Naturwissenschaften allgemein > 30.00 Naturwissenschaften allgemein. Allgemeines ,

30 Naturwissenschaften allgemein > 30.99 Naturwissenschaften allgemein. Sonstiges

AC Nummer

AC17537174

Utheses ID

75946

Studienkennzahl

UA | 066 | 605 | |

Detailansicht

Abstracts

Schlagwörter