Allosteric activators of muscarinic receptors as novel approaches for treatment of CNS disorders

Molecular BioSystems

Volumn 6, Issue 8, 2010, Pages 1345-1354

  Digby, Gregory J ^a   Shirey, Jana K ^c   Conn, P Jeffrey ^b  

^a 1215 Light Hall   (United States)

^b 8410E Medical Research Building IV ^*  (United States)

^c 8410E Medical Research Building IV   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

MUSCARINIC AGENT; MUSCARINIC RECEPTOR;

ALLOSTERISM; ANIMAL; BIOLOGICAL MODEL; CENTRAL NERVOUS SYSTEM DISEASE; CLASSIFICATION; HUMAN; METABOLISM; PHYSIOLOGY; REVIEW;

ALLOSTERIC REGULATION; ANIMALS; CENTRAL NERVOUS SYSTEM DISEASES; HUMANS; MODELS, BIOLOGICAL; MUSCARINIC AGONISTS; RECEPTORS, MUSCARINIC;

EID: 77954612317     PISSN: 1742206X     EISSN: 17422051     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c002938f     Document Type: Review

References (118)

1. E. G. Jones H. Burton C. B. Saper L. W. Swanson J. Comp. Neurol. 1976 167 385 419
2. J. Kievit H. G. Kuypers Science 1975 187 660 662
3. M. Segal S. Landis Brain Res. 1974 78 1 15
4. P. J. Whitehouse D. L. Price R. G. Struble A. W. Clark J. T. Coyle M. R. Delon Science 1982 215 1237 1239
5. M. G. Baxter A. A. Chiba Curr. Opin. Neurobiol. 1999 9 178 183
6. M. M. Mesulam E. J. Mufson B. H. Wainer A. I. Levey Neuroscience 1983 10 1185 1201
7. H. C. Fibiger G. Damsma J. C. Day Adv. Exp. Med. Biol. 1991 295 399 414
8. M. V. Johnston M. McKinney J. T. Coyle Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1979 76 5392 5396
9. J. T. Coyle D. L. Price M. R. DeLong Science 1983 219 1184 1190
10. A. J. Dekker D. J. Connor L. J. Thal Neurosci. Biobehav. Rev. 1991 15 299 317
11. S. B. Dunnett Psychopharmacology 1985 87 357 363
12. J. Lehmann J. I. Nagy S. Atmadia H. C. Fibiger Neuroscience 1980 5 1161 1174
13. M. Voytko D. Olton R. Richardson L. Gorman J. Tobin D. Price J. Neurosci. 1994 14 167 186
14. J. McGaughy T. Kaiser M. Sarter Behav. Neurosci. 1996 110 247 265
15. M. E. Hasselmo Curr. Opin. Neurobiol. 2006 16 710 715
16. A. R. Damasio N. R. Graff-Radford P. J. Eslinger H. Damasio N. Kassell Arch. Neurol. 1985 42 263 271
17. D. A. Drachman J. Leavitt Arch. Neurol. 1974 30 113 121
18. R. T. Bartus R. L. Dean, 3rd B. Beer A. S. Lippa Science 1982 217 408 414
19. H. Salah-Uddin E. Scarr G. Pavey K. Harris J. J. Hagan B. Dean R. A. Challiss J. M. Watson Neuropsychopharmacology 2009 34 2156 2166
20. J. M. Crook E. Tomaskovic-Crook D. L. Copolov B. Dean Biol. Psychiatry 2000 48 381 388
21. J. M. Crook E. Tomaskovic-Crook D. L. Copolov B. Dean Am. J. Psychiatry 2001 158 918 925
22. B. Dean M. McLeod D. Keriakous J. McKenzie E. Scarr Mol. Psychiatry 2002 7 1083 1091
23. D. M. Barten C. F. Albright Mol. Neurobiol. 2008 37 171 186
24. P. J. Conn C. K. Jones C. W. Lindsley Trends Pharmacol. Sci. 2009 30 148 155
25. T. I. Bonner N. J. Buckley A. C. Young M. R. Brann Science 1987 237 527 532
26. T. I. Bonner A. C. Young M. R. Brann N. J. Buckley Neuron 1988 1 403 410
27. P. W. Caufield G. R. Cutter A. P. Dasanayake J. Dent. Res. 1993 72 37 45
28. E. G. Peralta A. Ashkenazi J. W. Winslow D. H. Smith J. Ramachandran D. J. Capon EMBO J. 1987 6 3923 3929
29. M. P. Caulfield Pharmacol. Ther. 1993 58 319 379
30. E. C. Hulme Z. L. Lu M. S. Bee Recept. Channels 2003 9 215 228
31. A. I. Levey Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1996 93 13541 13546
32. A. I. Levey S. M. Edmunds V. Koliatsos R. G. Wiley C. J. Heilman J. Neurosci. 1995 15 4077 4092
33. A. I. Levey C. A. Kitt W. F. Simonds D. L. Price M. R. Brann J. Neurosci. 1991 11 3218 3226
34. S. M. Hersch C. A. Gutekunst H. D. Rees C. J. Heilman A. I. Levey J. Neurosci. 1994 14 3351 3363
35. L. Mrzljak A. I. Levey P. S. Goldman-Rakic Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1993 90 5194 5198
36. R. Brookmeyer E. Johnson K. Ziegler-Graham H. M. Arrighi Alzheimer's Dementia 2007 3 186 191
37. J. L. Muir Pharmacol., Biochem. Behav. 1997 56 687 696
38. P. Davies A. J. Maloney Lancet 1976 308 1403
39. E. K. Perry R. H. Perry G. Blessed B. E. Tomlinson Lancet 1977 309 189
40. P. J. Whitehouse D. L. Price A. W. Clark J. T. Coyle M. R. DeLong Ann. Neurol. 1981 10 122 126
41. Y. Tang M. Mishkin T. G. Aigner Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1997 94 12667 12669
42. J. Wess R. M. Eglen D. Gautam Nat. Rev. Drug Discovery 2007 6 721 733
43. D. S. Auld T. J. Kornecook S. Bastianetto R. Quirion Prog. Neurobiol. 2002 68 209 245
44. A. Caccamo S. Oddo L. M. Billings K. N. Green H. Martinez-Coria A. Fisher F. M. LaFerla Neuron 2006 49 671 682
45. A. Fisher Z. Pittel R. Haring N. Bar-Ner M. Kliger-Spatz N. Natan I. Egozi H. Sonego I. Marcovitch R. Brandeis J. Mol. Neurosci. 2003 20 349 356
46. W. S. Messer, Jr. Curr. Top. Med. Chem. 2002 2 353 358
47. C. J. Langmead J. Watson C. Reavill Pharmacol. Ther. 2008 117 232 243
48. J. D. Buxbaum M. Oishi H. I. Chen R. Pinkas-Kramarski E. A. Jaffe S. E. Gandy P. Greengard Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1992 89 10075 10078
49. K. Eckols F. P. Bymaster C. H. Mitch H. E. Shannon J. S. Ward N. W. DeLapp Life Sci. 1995 57 1183 1190
50. R. Haring D. Gurwitz J. Barg R. Pinkas-Kramarski E. Heldman Z. Pittel A. Wengier H. Meshulam D. Marciano Y. Karton A. Fisher Biochem. Biophys. Res. Commun. 1994 203 652 658
51. D. M. Muller K. Mendla S. A. Farber R. M. Nitsch Life Sci. 1997 60 985 991
52. R. M. Nitsch B. E. Slack R. J. Wurtman J. H. Growdon Science 1992 258 304 307
53. O. V. Forlenza J. M. Spink R. Dayanandan B. H. Anderton O. F. Olesen S. Lovestone J. Neural Transm. 2000 107 1201 1212
54. J. L. Berkeley J. Gomeza J. Wess S. E. Hamilton N. M. Nathanson A. I. Levey Mol. Cell. Neurosci. 2001 18 512 524
55. S. E. Hamilton N. M. Nathanson J. Biol. Chem. 2001 276 15850 15853
56. M. J. Marino S. T. Rouse A. I. Levey L. T. Potter P. J. Conn Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1998 95 11465 11470
57. S. G. Anagnostaras G. G. Murphy S. E. Hamilton S. L. Mitchell N. P. Rahnama N. M. Nathanson A. J. Silva Nat. Neurosci. 2003 6 51 58
58. T. Miyakawa M. Yamada A. Duttaroy J. Wess J. Neurosci. 2001 21 5239 5250
59. D. J. Gerber T. D. Sotnikova R. R. Gainetdinov S. Y. Huang M. G. Caron S. Tonegawa Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2001 98 15312 15317
60. A. C. Bartolomeo H. Morris J. J. Buccafusco N. Kille S. Rosenzweig-Lipson M. G. Husbands A. L. Sabb M. Abou-Gharbia J. A. Moyer C. A. Boast J. Pharmacol. Exp. Ther. 2000 292 584 596
61. A. Fisher E. Heldman D. Gurwitz R. Haring Y. Karton H. Meshulam Z. Pittel D. Marciano R. Brandeis E. Sadot Y. Barg R. Pinkas-Kramarski Z. Vogel I. Ginzburg T. A. Treves R. Verchovsky S. Klimowsky A. D. Korczyn Ann. N. Y. Acad. Sci. 1996 777 189 196
62. J. M. Loudon S. M. Bromidge F. Brown M. S. Clark J. P. Hatcher J. Hawkins G. J. Riley G. Noy B. S. Orlek J. Pharmacol. Exp. Ther. 1997 283 1059 1068
63. T. J. Raedler F. P. Bymaster R. Tandon D. Copolov B. Dean Mol. Psychiatry 2007 12 232 246
64. T. J. Raedler M. B. Knable D. W. Jones R. A. Urbina J. G. Gorey K. S. Lee M. F. Egan R. Coppola D. R. Weinberger Am. J. Psychiatry 2003 160 118 127
65. M. Thomsen J. Wess B. S. Fulton A. Fink-Jensen S. B. Caine Psychopharmacology 2010 208 401 416
66. N. C. Bodick W. W. Offen A. I. Levey N. R. Cutler S. G. Gauthier A. Satlin H. E. Shannon G. D. Tollefson K. Rasmussen F. P. Bymaster D. J. Hurley W. Z. Potter S. M. Paul Arch. Neurol. 1997 54 465 473
67. N. C. Bodick W. W. Offen H. E. Shannon J. Satterwhite R. Lucas R. van Lier S. M. Paul Alzheimer Dis. Assoc. Disord. 1997 11 Suppl 4 S16 22
68. A. Shekhar W. Z. Potter J. Lightfoot J. Lienemann S. Dube C. Mallinckrodt F. P. Bymaster D. L. McKinzie C. C. Felder Am. J. Psychiatry 2008 165 1033 1039
69. J. Jakubik E. E. El-Fakahany V. Dolezal Mol. Pharmacol. 2006 70 656 666
70. C. J. Langmead N. E. Austin C. L. Branch J. T. Brown K. A. Buchanan C. H. Davies I. T. Forbes V. A. Fry J. J. Hagan H. J. Herdon G. A. Jones R. Jeggo J. N. Kew A. Mazzali R. Melarange N. Patel J. Pardoe A. D. Randall C. Roberts A. Roopun K. R. Starr A. Teriakidis M. D. Wood M. Whittington Z. Wu J. Watson Br. J. Pharmacol. 2008 154 1104 1115
71. M. J. Noetzel M. K. Grant E. E. El-Fakahany Pharmacology 2009 83 301 317
72. C. K. Jones A. E. Brady A. A. Davis Z. Xiang M. Bubser M. N. Tantawy A. S. Kane T. M. Bridges J. P. Kennedy S. R. Bradley T. E. Peterson M. S. Ansari R. M. Baldwin R. M. Kessler A. Y. Deutch J. J. Lah A. I. Levey C. W. Lindsley P. J. Conn J. Neurosci. 2008 28 10422 10433
73. P. J. Conn A. Christopoulos C. W. Lindsley Nat. Rev. Drug Discovery 2009 8 41 54
74. L. T. May A. Christopoulos Curr. Opin. Pharmacol. 2003 3 551 556
75. A. L. Clark F. Mitchelson Br. J. Pharmacol. 1976 58 323 331
76. J. Nedoma N. A. Dorofeeva S. Tucek S. A. Shelkovnikov A. F. Danilov Naunyn-Schmiedebergs Arch. Pharmacol. 1985 329 176 181
77. J. M. Stockton N. J. Birdsall A. S. Burgen E. C. Hulme Mol. Pharmacol. 1983 23 551 557
78. S. Lazareno P. Gharagozloo D. Kuonen A. Popham N. J. Birdsall Mol. Pharmacol. 1998 53 573 589
79. J. Jakubik L. Bacakova E. E. El-Fakahany S. Tucek Mol. Pharmacol. 1997 52 172 179
80. A. B. Fawzi D. Macdonald L. L. Benbow A. Smith-Torhan H. Zhang B. C. Weig G. Ho D. Tulshian M. E. Linder M. P. Graziano Mol. Pharmacol. 2001 59 30 37
81. S. Lazareno V. Dolezal A. Popham N. J. Birdsall Mol. Pharmacol. 2004 65 257 266
82. T. A. Spalding C. Trotter N. Skjaerbaek T. L. Messier E. A. Currier E. S. Burstein D. Li U. Hacksell M. R. Brann Mol. Pharmacol. 2002 61 1297 1302
83. K. Allman K. M. Page C. A. Curtis E. C. Hulme Mol. Pharmacol. 2000 58 175 184
84. T. A. Spalding N. J. Birdsall C. A. Curtis E. C. Hulme J. Biol. Chem. 1994 269 4092 4097
85. S. D. Ward C. A. Curtis E. C. Hulme Mol. Pharmacol. 1999 56 1031 1041
86. C. Sur P. J. Mallorga M. Wittmann M. A. Jacobson D. Pascarella J. B. Williams P. E. Brandish D. J. Pettibone E. M. Scolnick P. J. Conn Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003 100 13674 13679
87. R. J. Baldessarini F. Centorrino J. G. Flood S. A. Volpicelli D. Huston-Lyons B. M. Cohen Neuropsychopharmacology 1993 9 117 124
88. C. D. Young H. Y. Meltzer A. Y. Deutch Neuropsychopharmacology 1998 19 99 103
89. R. L. Thomas R. Mistry C. J. Langmead M. D. Wood R. A. Challiss J. Pharmacol. Exp. Ther. 2008 327 365 374
90. S. R. Bradley J. Lameh L. Ohrmund T. Son A. Bajpai D. Nguyen M. Friberg E. S. Burstein T. A. Spalding T. R. Ott H. H. Schiffer A. Tabatabaei K. McFarland R. E. Davis D. W. Bonhaus Neuropharmacology 2010 58 365 373
91. Z. Li D. W. Bonhaus M. Huang A. J. Prus J. Dai H. Y. Meltzer Eur. J. Pharmacol. 2007 572 129 137
92. T. A. Spalding J. N. Ma T. R. Ott M. Friberg A. Bajpai S. R. Bradley R. E. Davis M. R. Brann E. S. Burstein Mol. Pharmacol. 2006 70 1974 1983
93. L. T. May K. Leach P. M. Sexton A. Christopoulos Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 2007 47 1 51
94. A. Caccamo A. Fisher F. M. LaFerla Curr. Alzheimer Res. 2009 6 112 117
95. A. Fisher Neurodegener. Dis. 2008 5 237 240
96. R. M. Nitsch M. Deng M. Tennis D. Schoenfeld J. H. Growdon Ann. Neurol. 2000 48 913 918
97. G. Lebon C. J. Langmead B. G. Tehan E. C. Hulme Mol. Pharmacol. 2009 75 331 341
98. K. E. Vanover I. Veinbergs R. E. Davis Behav. Neurosci. 2008 122 570 575
99. D. C. Hoffman H. Donovan Psychopharmacology 1995 120 128 133
100. E. P. Lebois T. M. Bridges L. M. Lewis E. S. Dawson A. S. Kane Z. Xiang S. Jadhav H. Yin J. P. Kennedy J. Meiler C. M. Niswender C. K. Jones P. J. Conn C. D. Weaver C. W. Lindsley ACS Chem. Neurosci. 2010 1 104 121
101. W. Y. Chan D. L. McKinzie S. Bose S. N. Mitchell J. M. Witkin R. C. Thompson A. Christopoulos S. Lazareno N. J. Birdsall F. P. Bymaster C. C. Felder Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008 105 10978 10983
102. J. E. Marlo C. M. Niswender E. L. Days T. M. Bridges Y. Xiang A. L. Rodriguez J. K. Shirey A. E. Brady T. Nalywajko Q. Luo C. A. Austin M. B. Williams K. Kim R. Williams D. Orton H. A. Brown C. W. Lindsley C. D. Weaver P. J. Conn Mol. Pharmacol. 2009 75 577 588
103. L. Ma M. Seager M. Wittmann M. Jacobson D. Bickel M. Burno K. Jones V. K. Graufelds G. Xu M. Pearson A. McCampbell R. Gaspar P. Shughrue A. Danziger C. Regan R. Flick D. Pascarella S. Garson S. Doran C. Kreatsoulas L. Veng C. W. Lindsley W. Shipe S. Kuduk C. Sur G. Kinney G. R. Seabrook W. J. Ray Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009 106 15950 15955
104. J. K. Shirey A. E. Brady P. J. Jones A. A. Davis T. M. Bridges J. P. Kennedy S. B. Jadhav U. N. Menon Z. Xiang M. L. Watson E. P. Christian J. J. Doherty M. C. Quirk D. H. Snyder J. J. Lah A. I. Levey M. M. Nicolle C. W. Lindsley P. J. Conn J. Neurosci. 2009 29 14271 14286
105. F. V. Yang W. D. Shipe J. L. Bunda M. B. Nolt D. D. Wisnoski Z. Zhao J. C. Barrow W. J. Ray L. Ma M. Wittmann M. A. Seager K. A. Koeplinger G. D. Hartman C. W. Lindsley Bioorg. Med. Chem. Lett. 2010 20 531 536
106. S. D. Kuduk C. N. Di Marco V. Cofre D. R. Pitts W. J. Ray L. Ma M. Wittmann M. Seager K. Koeplinger C. D. Thompson G. D. Hartman M. T. Bilodeau Bioorg. Med. Chem. Lett. 2010 20 657 661
107. S. D. Kuduk C. N. Di Marco V. Cofre D. R. Pitts W. J. Ray L. Ma M. Wittmann L. Veng M. Seager K. Koeplinger C. D. Thompson G. D. Hartman M. T. Bilodeau Bioorg. Med. Chem. Lett. 2010 20 1334 1337
108. J. K. Shirey Z. Xiang D. Orton A. E. Brady K. A. Johnson R. Williams J. E. Ayala A. L. Rodriguez J. Wess D. Weaver C. M. Niswender P. J. Conn Nat. Chem. Biol. 2008 4 42 50
109. A. E. Brady C. K. Jones T. M. Bridges J. P. Kennedy A. D. Thompson J. U. Heiman M. L. Breininger P. R. Gentry H. Yin S. B. Jadhav J. K. Shirey P. J. Conn C. W. Lindsley J. Pharmacol. Exp. Ther. 2008 327 941 953
110. T. Kenakin Comb. Chem. High Throughput Screening 2008 11 337 343
111. A. Fisher Neurotherapeutics 2008 5 433 442
112. F. P. Bymaster P. A. Carter M. Yamada J. Gomeza J. Wess S. E. Hamilton N. M. Nathanson D. L. McKinzie C. C. Felder Eur. J. Neurosci. 2003 17 1403 1410
113. F. P. Bymaster C. Felder S. Ahmed D. McKinzie Curr. Drug Targets: CNS Neurol. Disord. 2002 1 163 181
114. F. P. Bymaster C. C. Felder E. Tzavara G. G. Nomikos D. O. Calligaro D. L. McKinzie Progress Neuro-Psychopharmacol. Biol. Psychiatry 2003 27 1125 1143
115. R. Katzenschlager C. Sampaio J. Costa A. Lees Cochrane Database Syst. Rev. 2003 CD003735
116. F. Gasparini K. Lingenhohl N. Stoehr P. J. Flor M. Heinrich I. Vranesic M. Biollaz H. Allgeier R. Heckendorn S. Urwyler M. A. Varney E. C. Johnson S. D. Hess S. P. Rao A. I. Sacaan E. M. Santori G. Velicelebi R. Kuhn Neuropharmacology 1999 38 1493 1503
117. U. C. Campbell K. Lalwani L. Hernandez G. G. Kinney P. J. Conn L. J. Bristow Psychopharmacology 2004 175 310 318
118. G. Mannaioni M. J. Marino O. Valenti S. F. Traynelis P. J. Conn J. Neurosci. 2001 21 5925 5934