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Visualising functional 5-HT3 receptors containing A and C subunits at or near the cell surface - 18/11/20

Doi : 10.1016/j.biopha.2020.110860 
Isaiah P.L. Abad a, 1, Ray L. Fam a, 1, Dan-Thanh Nguyen a, 1, Cameron J. Nowell a, Phuc N.H. Trinh a, David T. Manallack b, Lubna A. Freihat a, Jay Chakrabarti a, Aamani Jamil a, Betty Exintaris a, Nor S. Yaakob c, Helen R. Irving a, d,
a Drug Discovery Biology, Monash Institute of Pharmaceutical Sciences, Monash University (Parkville Campus), 381 Royal Parade, Parkville, VIC, 3052, Australia 
b Medicinal Chemistry, Monash Institute of Pharmaceutical Sciences, Monash University (Parkville Campus), 381 Royal Parade, Parkville, VIC, 3052, Australia 
c Drug and Herbal Research Centre, Faculty of Pharmacy, Universiti Kebangsaan Malaysia, Jalan Raja Muda Abdul Aziz, 50300, Kuala Lumpur, Malaysia 
d La Trobe Institute for Molecular Science, La Trobe University, PO Box 199, Bendigo, VIC, 3552, Australia 

Corresponding author at: La Trobe Institute for Molecular Science, La Trobe University, PO Box 199, Bendigo, VIC, 3552, Australia.La Trobe Institute for Molecular ScienceLa Trobe UniversityPO Box 199BendigoVIC3552Australia

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Highlights

5-HT3 receptor A and C subunits influence clinical responses to ligands.
A and C subunits with intracellular fluorescent protein inserts behave normally.
Co-transfection reveals that A and C homomers at or near cell surface.
A and C subunits associate forming AC heteromer complexes.
5-HT activated whole cell currents depend on both A homomers and AC heteromers.

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Abstract

Five different subunits of the human serotonin 3 (5-hydroxytrptamine 3; 5-HT3) receptor exist and these are present in both central and peripheral systems. Different subunits alter the efficacy of 5-HT3 receptor antagonists used to treat diarrhoea predominant-irritable bowel syndrome, chemotherapy induced nausea and vomiting and depression. Cell surface arrangement of 5-HT3 receptor complexes and the contribution of C, D and E subunits to receptor function is poorly understood. Here, we examine interactions of A and C subunits using 5-HT3 receptor subunits containing fluorescent protein inserts between the 3rd and 4th transmembrane spanning region. HEK293T cells that do not normally express 5-HT3 receptor subunits, were transiently transfected with A or C or both subunits. Patch clamp experiments show that cells transfected with either fluorescent protein tagged A or A and C subunits generate whole cell currents in response to 5-HT. These findings correlate with the apparent distribution of fluorescent protein tagged A and C subunits at or near cell surfaces detected using TIRF microscopy. In co-transfected cells, the A and C subunits are associated forming AC heteromer complexes at or near the cell surface and a proportion can also form A or C homomers. In conclusion, it is likely that both A homomers and AC heteromers contribute to whole cell currents in response to 5-HT with minimal contribution from C homomers.

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Keywords : Serotonin receptors, Ligand-gated ion channels, 5-Hydroxytryptamine receptors, 5-HT3 receptor C subunit, HTR3C


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Vol 132

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