Harmine hydrochloride

Harmine hemmt die Substratphosphorylierung durch DYRK1A stärker als die Substratphosphorylierung durch die eng verwandte Kinase DYRK1B [halbmaximale Hemmkonzentrationen (IC50) von 33 nM bzw. 166 nM] und durch die entfernteren Mitglieder der Familie, DYRK2 und DYRK4 (1,9 μM bzw. 80 μM). Viel höhere Harmine-Konzentrationen sind erforderlich, um die Tyrosin-Autophosphorylierung des translationalen Intermediats von DYRK1A in einem bakteriellen In-vitro-Translationssystem zu unterdrücken (IC50 = 1,9 μM). Harmine hemmt die Phosphorylierung eines spezifischen Substrats durch DYRK1A in kultivierten Zellen mit einer ähnlichen Potenz wie in vitro beobachtet (IC50 = 48 nM), ohne negative Auswirkungen auf die Viabilität der Zellen. Harmine hemmt die Tyrosin-Autophosphorylierung von DYRK1A in HEK293-Zellen nicht[1]. Harmine ist in der Lage, die Proliferation von Betazellen zu induzieren, die Inselmasse zu erhöhen und die glykämische Kontrolle zu verbessern. Es ist ein ZNS-Stimulans[2].

In einem Modell der partiellen Pankreatektomie (PPX) induziert die Harmine-Behandlung eine Ki-67-Markierung in Betazellen sowohl bei scheinoperierten Mäusen als auch bei Mäusen, die einer PPX unterzogen wurden, wobei die robusteste Proliferation in den Betazellen von Harmine-behandelten PPX-Mäusen auftritt. Im PPX-Modell ist die Regeneration der Betazellmasse bei den Harmine-behandelten Mäusen wesentlich schneller als bei den Kontrollen und erreicht in nur 14 Tagen nahezu normale Werte. In einem euglykämen, nicht-adipösen, kombinierten Immundefizienz (NOD-SCID)-Mausmodell ist die BrdU- und Ki-67-Markierung in menschlichen Betazellen, die in die Nierenkapsel von Harmine-behandelten Mäusen im Vergleich zu Kontroll-euglykämen Mäusen transplantiert wurden, zwei- bis dreimal höher, ohne Anzeichen von Betazelltod. In einem marginalen Massen-Inseltransplantationsmodell beim Menschen in Streptozotocin-diabetischen NOD-SCID-Mäusen führt die Harmine-Behandlung auch zu einer nahezu normalen glykämischen Kontrolle. Harmine induziert die Produktion der wichtigen Betazell-Transkriptionsfaktoren NKX6.1, PDX1 und MAFA.

• Zelllinien

  HeLa and HEK293 cells

• Konzentrationen

  1 nM-100 μM

• Inkubationszeit

  56 h

• Methode

  The effects of inhibitors on cell proliferation and viability are determined using a tetrazolium salt-based assay (WST-1). HeLa or HEK293 cells are seeded at a density of 5000 cells per well on 96-well plates. After overnight culture, serial dilutions of harmine in culture medium are applied to the wells (as triplicate samples) and the cells are cultured for 56 h without changing the medium, before the WST-1 assay is performed.

• Tiermodelle

  C57BL/6 mice

• Dosierungen

  10 mg/kg

• Verabreichung

  i.p.