The use of biosensors to study GPCR function: Applications for high-content screening

Receptors and Channels

Volumn 8, Issue 5-6, 2002, Pages 331-341

  Conway, Bruce R ^a   Demarest, Keith T ^a  

^a R W JOHNSON PHARMACEUTICAL RES I   (United States)

Author keywords

Biosensor; G protein coupled receptor; Green fluorescent protein; High content screening

Indexed keywords

CELL PROTEIN; FLUORESCENT DYE; G PROTEIN COUPLED RECEPTOR; LIGAND; MEMBRANE PROTEIN; RETINA S ANTIGEN; TRANSFERRIN; CALCIUM; CELL SURFACE RECEPTOR; CYCLIC AMP; GREEN FLUORESCENT PROTEIN; GUANINE NUCLEOTIDE BINDING PROTEIN; PHOTOPROTEIN;

BIOSENSOR; CELL ACTIVITY; CELL ASSAY; CELL COMMUNICATION; CELL COMPARTMENTALIZATION; CELL SURFACE; PATHOPHYSIOLOGY; PRIORITY JOURNAL; PROTEIN ANALYSIS; PROTEIN FUNCTION; PROTEIN TRANSPORT; RECEPTOR UPREGULATION; REVIEW; SIGNAL TRANSDUCTION; ANIMAL; BIOCHEMISTRY; BIOLOGICAL MODEL; BIOTECHNOLOGY; CELL MEMBRANE; CHEMISTRY; GENETIC PROCEDURES; HUMAN; METABOLISM; METHODOLOGY; PROTEIN BINDING;

ANIMALS; ARRESTINS; BIOCHEMISTRY; BIOSENSING TECHNIQUES; BIOTECHNOLOGY; CALCIUM; CELL MEMBRANE; CYCLIC AMP; GREEN FLUORESCENT PROTEINS; GTP-BINDING PROTEINS; HUMANS; LIGANDS; LUMINESCENT PROTEINS; MODELS, BIOLOGICAL; PROTEIN BINDING; RECEPTORS, CELL SURFACE; TRANSFERRIN;

EID: 0036449330     PISSN: 10606823     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1080/10606820214641     Document Type: Review

References (113)

1. AbdAlla, S., Lother, H., and Quitterer, U. 2000. Nature 407:94-98.
2. Adie, E. J., Kalinka, S., Smith, L., Francis, M. J., Marenghi, A. S., Cooper, M. E., Briggs, M., Milligan, G., and Game, S. 2001. Proc. of the Seventh Annual Conference of the Society of Biomolecular Screening, pp. 206.
3. Alewijnse, A. E., Timmerman, H., Jacobs, E. H., Smit, M. J., Roovers, E., Cotecchia, S., and Leurs, R. 2000. Mol. Pharmacol. 57:890-898.
4. Angers, S., Salahpour, A., Joly, E., Hilairet, S., Chelsky, D., Dennis, M., and Bouvier, M. 2000. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97:3684-3689.
5. Awaji, T., Hirawawa, A., Kataoka, M., Shinoura, H., Nakayama, Y., Sugawara, T., Izumi, S.-I., and Tsujimoto, G. 1998. Mol. Endocrinol. 12:1099-1111.
6. Barak, L. S., Ferguson, S. S. G., Zhang, J., and Caron, M. G. 1997. J. Biol. Chem. 272:27497-27500.
7. Barak, L. S., Ferguson, S. S. G., Zhang, J., Martenson, C., Meyer, T., and Caron, M. G. 1997. Mol. Pharmacol. 51:177-184.
8. Barak, L. S., Warabi, K., Feng, X., Caron, M. G., and Kwatra, M. M. 1999. J. Biol. Chem. 274:7565-7569.
9. Bastiaens, P. I. H., and Jovin, T. M, 1996. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:8407-8412.
10. Benovic, J. L., ed. 2000. Regulation of G-Protein Coupled Receptor Function and Expression. New York: Wiley-Liss.
11. Berridge, M. J. 1993. Nature 361:315-325.
12. Brini, M., Pinton, P, Pozzan, T., and Rizzuto, R. 1999. Micro. Res. Technique 46:380-389.
13. Caloca, M. J., Garcia-Bermejo, M. L., Blumberg, P. M., Lewin, N. E., Kremmer, E., Mischak, H., Wang, S., Nacro, K., Bienfait, B., Marquez, V. E., and Kazanietz, M. G. 1999. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96(21):11854-11859.
14. Chen, G., Way, J., Armour, S., Watson, C., Queen, K., Jayawickreme, C. K., Chen, W. J., and Kenakin, T. 2000. Mol. Pharmacol. 51:125-134.
15. Chen, Q., Lin, R. Y., and Rubin, C. S. 1997. J. Biol. Chem. 272:15247-15257.
16. Chiesa, A., Rapizzi, E., Tosello, V., Pinton, R, De Virgilio, M., Fogarty, K. E., and Rizzuto, R. 2001. Biochem. J. 355:1-12.
17. Clegg, R. M. 1996. Fluorescence Imaging, Spectroscopy and Microscopy. X. F. Wang and B. Herman, eds., 179-252. New York: John Wiley & Sons, Inc.
18. Conway, B. R., Minor, L. K., Xu, J. Z., D'Andrea, M. R., Ghosh, R. N., and Demarest, K. T. 2001. J. Cell Physiol. 189:341-355.
19. Conway, B. R., Minor, L. K., Xu, J. Z., Gunnet, J. W., DeBiasio, R., D'Andrea, M. R., Rubin, R., DeBiasio, R., Giuliano, K., Zhou, L., and Demarest, K. T. 1999. J. Biomol. Screening 4:75-86.
20. Cornea, A., Janovick, J. A., Maya-Nunez, G., and Conn, P. M. 2001. J. Biol. Chem. 276:2153-2158.
21. Drmota, T., Gould, G. W., and Milligan, G. 1998. J. Biol. Chem. 273:24000-24008.
22. Drmota, T., Novotny, J., Kim, G.-D., Eidne, K. A., Milligan, G., and Svoboda, P. 1998. J. Biol. Chem. 273:21699-21707.
23. Emmanouilidou, E., Teschemacher, A. G., Pouli, A. E., Nicholls, L. I., Seward, E. P., and Rutter, G. A. 1999. Curr. Biol. 9:915-918.
24. Evans, N. A., Groarke, D. A., Warrack, J., Greenwood, C. J., Dodgson, K., Milligan, G., and Wilson, S. 2001. J. Neurochem. 77:476-485.
25. Feng, X., Zhang, J., Barak, L. S., Meyer, T., Caron, M. G., and Hannun, Y. A. 1998. J. Biol. Chem. 273:10755-10762.
26. Ferguson, S. S. G., Barak, L. S., Zhang, J., and Caron, M. G. 1996. Can. J. Physiol. Pharmacol. 74:1095-1111.
27. Ferguson, S. S. G., and Caron, M. G. 1998. Semin. Cell Dev. Biol. 9:119-127.
28. Ferguson, S. S., Zhang, J., Barak, L. S., and Caron, M. G. 1998. Life Sci. 62:1561-1565.
29. Ferrari, S. L., Behar, V., Chorev, M., Rosenblatt, M., and Bisello, A. 1999. J. Biol. Chem. 274:29968-29975.
30. Ghinea, N., Hai, M. T. V., Groyer-Picard, M.-T., Houllier, A., Schoevaert, D., Milgrom, E. 1992. J. Cell Biol. 118:1347-1358.
31. Ghosh, R. N., Chen, Y.-T., DeBiasio, R., DeBiasio, R. L., Conway, B. R., Minor, L. K., and Demarest, K. T. 2000. Biotechniques 29:170-175.
32. Gines, S., Hillion, J., Torvinen, M., Le Crom, S., Casado, V., Canela, E. I., Rondin, S., Lew, J. Y., Watson, S., Zoli, M., Agnati, L. F., Verniera, P., Lluis, C., Ferre, S., Fuxe, K., and Franco, R. 2000. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97:8606-8611.
33. Giuliano, K. A., and Taylor, D. L. 1998. Trends. Biotech. 16:135-140.
34. Gonzalez, J. E., and Negulescu, P. A. 1998. Curr. Op. Biotech. 9:624-631.
35. Griendling, K. K., Delafontaine, P., Rittenhouse, S. E., Gimbrone, M. A. Jr., and Alexander, R. W. 1987. J. Biol. Chem. 262:14555-14562.
36. Groarke, D. A., Drmota, T., Bahia, D. S., Evans, N. A., Wilson, S., and Milligan, G. 2001. Mol. Pharm. 59:375-385.
37. Groarke, D. A., Wilson, S., Krasel, C., and Milligan, G. 1999. J. Biol. Chem. 274:23263-23269.
38. Grynkiewicz, G., Poeme, M., and Tsien, R. Y. 1985. J. Biol. Chem. 260:3440-3450.
39. Guan, X., Kobilka, T. S., and Kobilka, B. K. 1992. J. Biol. Chem. 267:21995-21998.
40. Heding, A., Vrecl, M., Hanyaloglu, A. C., Sellar, R., Taylor, P. L., and Eidne, K. A. 2000. Endocrinol. 141:299-306.
41. Hirose, K., Kadowaki, S., Tanabe, M., Takeshima, H., and Iino, M. 1999. Science 284:1527-1530.
42. Hoover, R. K., and Toews, M. L. 1989. J. Pharm. Exp. Ther. 251:63-70.
43. Hovius, R., Vallotton, P., Wohland, T., and Vogel, H. 2000. Trends Pharmacol. Sci. 21:266-273.
44. Hoxie, J. A., Ahuja, M., Belmonte, E., Pizarro, S., Parton, R., and Brass, L. F. 1993. J. Biol. Chem. 268:13756-13763.
45. Huang, Z., Chen, Y., and Nissenson, R. A. 1995. J. Biol. Chem. 270:151-156.
46. Inglese, J., Freedman, N. J., Koch, W. J., and Letkowitz, R. J. 1993. J. Biol. Chem. 268:23735-23738.
47. Jordan, B. A., and Devi, L. A. 1999. Nature 399:697-700.
48. Kallal, L., Gagnon, A. W., Penn, R. B., and Benovic, J. L. 1998. J. Biol. Chem. 273:322-328.
49. Kurz, T., Schneider, I., Tolg, R., and Richardt, G. 1999. Cardiovascular Res. 42:48-56.
50. Lassegue, B., Alexander, R. W., Clark, M., Akers, M., and Griendling, K. K. 1993. Biochem. J. 292:509-517.
51. Lee, T. W., Cotecchia, S., and Milligan, G. 1997. Biochem. J. 325:733-739.
52. Lefkowitz, R. J. 1993. Cell 74:409-412.
53. Lefkowitz, R. J., Stadel, J. M., and Caron, M. G. 1983. Ann. Rev. Biochem. 52:159-186.
54. Li, C.-J., Heim, R., Lu, P., Pu, Y., Tsien, R. Y., and Chang, D. C. 1999. J. Cell Sci. 112:1567-1577.
55. Lin, R, Fung, W.-J. C., and Gilfillan, A. M. 1992. Biochem. J. 287:325-331.
56. Lin, X., Cornea, A., Janovick, J. A., and Conn, P. M. 1998. Mol. Cell Endocrinol. 146:27-37.
57. Lipp, P, Luscher, C., and Niggli, E. 1996. Cell Calcium. 19:255-266.
58. Luttrell, L. M., Ferguson, S. S., Daaka, Y., Miller, W. E., Maudsley, S., Della Rocca, G. J., Lin, F., Kawakatsu, H., Owada, K., Luttrell, D. K., Caron, M. G., and Lefkowitz, R. J. 1999. Science 283:655-661.
59. MacEwan, D. J., and Milligan, G. 1996. Mol. Pharmacol. 50:1479-1486.
60. McVey, M., Ramsay, D., Kellet, E., Rees, S., Wilson, S., Pope, A., and Milligan, G. 2001. J. Biol. Chem. 276:14092-14099.
61. Medina-Kauwe, L. K., Leung, V., Wu, L., and Kedes, L. 2000. BioTechniques 29:602-609.
62. Mellor, H., and Parker, P. J. 1998. Biochem. J. 332:281-292.
63. Menard, L., Ferguson, S. S. G., Zhang, J., Lin, F.-T., Letkowitz, R. J., Caron, M. G., and Barak, L. S. 1997. Mol. Pharmacol. 51:800-808.
64. Milligan, G. 2001. J. Cell Sci. 114:1265-1271.
65. Minta, A., Kao, J. P., and Tsien, R. Y. 1989. J. Biol. Chem. 264:8171-8184.
66. Miyawaki, A., Griesbeck, O., Heim, R., and Tsien, R. Y. 1999. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96:2135-2140.
67. Miyawaki, A., Llopis, J., Heim, R., McCaffery, J. M., Adams, J. A., Ikura, M., and Tsien, R. Y. 1997. Nature 388:882-887.
68. Mukherjee, S., Ghosh, R. N., Maxfield, F. R. 1997. Physiol. Rev. 77:759-803.
69. Nagai, Y., Miyazaki, M., Aoki, R., Zama, T., Inouye, S., Hirose, K., Lino, M., and Hagiwara, M. 2000. Nat. Biotechnol. 18:313-316.
70. Newlon, M. G., Roy, M., Morikis, D., Hausken, Z. E., Coghlan, V., Scott, J. D., and Jennings, P. A. 1999. Nat. Struct. Biol. 6:222-227.
71. Newton, A. C. 1995. J. Biol. Chem. 270:28495-28498.
72. Ng, T., Squire, A., Hansra, G., Bornancin, F., Prevostel, C., Hanby, A., Harris, W., Barnes, D., Schmidt, S., Mellor, H., Bastiaens, P. I., and Parker, P. J. 1999. Science 283:2085-2089.
73. Nishizuka, Y. 1992. Science 258:607-614.
74. Nishizuka, Y. 1995. FASEB J. 9:484-496.
75. Oakley, R. H., Laporte, S. A., Holt, J. A., Barak, L. S., and Caron, M. G. 1999. J. Biol. Chem. 274:32248-32257.
76. Oakley, R. H., Laporte, S. A., Holt, J. A., Barak, L. S., and Caron, M. G. 2001. J. Biol. Chem. 276:19452-19460.
77. Oancea, E., and Meyer, T. 1998. Cell 95:307-318.
78. Oancea, E., Teruel, M. N., Quest, A. F. G., and Meyer, T. 1998. J. Cell Biol. 140(3):485-498.
79. Ohmori, S., Shirai, Y., Sakai, N., Fujii, M., Konishi, H., Kikkawa, U., and Saito, N. 1998. Mol. Cell Biol. 18:5263-5271.
80. Pawson, A. K., Katz, A., Sun, Y.-M., Lopes, J., Illing, N., Millar, R. P., and Davidson, J. S. 1998. J. Endrocrinol. 156:R9-R12.
81. Pitcher, J. A., Touhara, K., Payne, E. S., and Lefkowitz, R. J. 1995. J. Biol. Chem. 270:11707-11710.
82. Plevin, R., and Wakelam, M. J. 1992. Biochem. J. 285:759-766.
83. Pohl, M., Silvente-Poirot, S., Pisegna, J. R., Tarasova, N. I., and Wank, S. A. 1997. J. Biol. Chem. 272:18179-18184.
84. Premont, R. T., Inglese, J., and Lefkowitz, R. J. 1995. FASEB J. 9:175-182.
85. Ramsay, D., Bevan, N., Rees, S., and Milligan, G. 2001. Br. J. Pharmacol. 133:315-323.
86. Roberts, V., Pinton, P., Tosello, V., Rizzuto, R., and Pozzan, T. 2000. Methods in Enzymology 327:440-456.
87. Rocheville, M., Lange, D. D., Kumar, U., Sasi, R., Patel, R. C., and Patel, Y. C. 2000. J. Biol. Chem. 275:7862-7869.
88. Roettger, B. F., Ghanekar, D., Rao, R., Toledo, C., Yingling, J., Pinon, D., and Miller, L. J. 1997. Mol. Pharm. 51:357-362.
89. Roettger, B. F., Rentsch, R. U., Pinon, D., Holicky, E., Hadae, E., Larkin, J. M., and Miller, L. J. 1995. J. Cell Biol. 128:1029-1042.
90. Ruehr, M. L., Zakhary, D, R., Damron, D. S., and Bond, M. 1999. J. Biol. Chem. 274:33092-33096.
91. Sakai, N., Sasaki, K., Ikegaki, N., Shirai, Y., Ono, Y., and Saito, N. 1993. J. Cell Biol. 139:1465-1476.
92. Sakurai, T., Amemiya, A., Ishii, M., Matsuzaki, I., Chemelli, R. M., Tanaka, H., Williams, S. C., Richardson, J. A., Kozlowski, G. P., Arch, J. R., Buckingham, R. E., Haynes, A. C., Carr, S. A., Annan, R. S., McNulty, D. E., Liu, W. S., Terrett, J. A., Elshourbagy, N. A., Bergsma, D. J., and Yanagisawa, M. 1998. Cell 92:573-585.
93. Saunders, C., and Limbird, L. E. 1999. Pharmacol. Ther. 84:193-205.
94. Schlador, M. L., and Nathanson, N. M. 1997. J. Biol. Chem. 272:18882-18890.
95. Shen, K., and Meyer, T. 1999. Science 284:162-166.
96. Slice, L. W., Yee, H. F. Jr., and Walsh, J. H. 1998. Receptors and Channels 6:210-212.
97. Spat, A., Bradford, P. G., McKinney, J. S., Rubin, R. P., and Putney, J. W. Jr. 1986. Nature 319:514-516.
98. Sterne-Marr, R., and Benovic, J. L. 1995. Vitamins and Hormones 51:193-234.
99. Stevens, P. A., Bevan, N., Rees, S., and Milligan, G. 2000. Mol. Pharmacol. 58:438-448.
100. Tarasova, N. I., Stauber, R. H., Choi, J. K., Hudson, E. A., Czerwinski, G., Miller, J. L., Pavlakis, G. N., Michejda, C. J., and Wank, S. A. 1997. J. Biol. Chem. 272:14817-14824.
101. Tarasova, N. L, Stauber, R. H., and Michejda, C. J. 1998. J. Biol. Chem. 273: 15883-15886.
102. Tarasova, N. I., Wank, S. A., Hudson, E. A., Romanov, V. L, Czerwinski, G., Resau, J. H., and Michejda, C. J. 1997. Cell Tissue Res. 287:325-333.
103. Toews, M. L. 1987. Mol. Pharmacol. 31:58-68.
104. Trowbridge, I. S., Collawn, J. F., and Hopkins, C. R. 1993. Anna. Rev. Cell Biol. 9:129-161.
105. Vilven, J. C., Domalewski, M., Prossnitz, E. R., Ye, R. D., Muthukumaraswamy, N., Harris, R. B., Freer, R. J., and Sklar, L. A. 1998. J. Recept. Signal Transduction Res. 18:187-221.
106. von Zastrow, M., and Kobilka, B. K. 1994. J. Biol. Chem. 269:18448-18452.
107. von Zastrow, M., Link, R., Daunt, D., Barsh, G., and Kobilka, B. K. 1993. J. Biol. Chem. 268:763-766.
108. Vrecl, M., Anderson, L., Hanyaloglu, A., McGregor, A. M., Groarke, A. D., Milligan, G., Taylor, P. L., and Eidne, K. A. 1998. Mol. Endocrinol. 12:1818-1829.
109. Welsh, C. J., and Schmeichel, K. 1991. Anal. Biochem. 192:281-292.
110. Zaccola, M., De Giorgi, F., Cho, C. Y., Feng, L., Knapp, T., Negulescu, P. A., Taylor, S. S., Tsien, R. Y., and Pozzan, T. 2000. Nat. Cell Biol. 2:25-29.
111. Zacharias, D. A., Baird, G. S., and Tsien, R. Y. 2000. Curr. Op. Neurobiol. 10:416-421.
112. Zhang, J., Barak, L. S., Anborgh, P. H., Laporte, S. A., Caron, M. G., and Ferguson, S. S. G. 1999. J. Biol. Chem. 274:10999-11006.
113. Zhang, J., Ferguson, S. S. G., Barak, L. S., Aber, M. J., Giros, B., Lefkowitz, R. J., Caron, M. G. 1997. Receptors and Channels 5:193-199.