In der vorliegenden Arbeit wurde die Funktion des G-Protein-gekoppelten Rezeptors 34 (GPR34) in Mikroglia untersucht. Dieser Rezeptor weist eine hohe Expression auf Gliazellen auf, jedoch ist über dessen Aufgabe innerhalb dieser Zellpopulation bisher nichts bekannt. In bisherigen Arbeiten wurde dem GPR34 eine Rolle in der Immunantwort zugeschrieben. Knock-out (ko)-Mäuse, welche mit Cryptococcus neoformans infiziert wurden, zeigten im Vergleich zum infizierten Wildtyp (wt) eine deutlich höhere Pathogenlast in verschiedenen Geweben u.a. im Gehirn, was für eine inadäquate Immunantwort spricht. In dieser Arbeit konnte mittels morphologischer Studien gezeigt werden, dass eine GPR34- Defizienz zu einer veränderten Gestalt der Mikroglia im Cortex sowie der Retina führt. Mikrogliazellen aus ko-Mäusen sind kleiner und deutlich weniger ramifiziert. Mit Hilfe von Transkriptomanalysen wurde eine große Vielfalt an unterschiedlich exprimierten Genen zwischen ko- und wt-Tieren identifiziert. Hierunter befanden sich Gene, die die Motilität, aber auch die Phagozytose der Mikroglia beeinflussen. Um den Einfluss der GPR34-Defizienz auf diese Vorgänge zu untersuchen, wurden zahlreiche funktionelle Untersuchungen an murinen Mikrogliazellen durchgeführt. Mittels basalen Motilitätsstudien aber auch unter Stimulation durch Laserläsion und Läsion des entorhinalen Cortex konnten keine Unterschiede in der Beweglichkeit von Mikroglia aufgedeckt werden. Jedoch zeigten ko- Mikrogliazellen des Cortex und der Retina eine deutlich geringere Phagozytoseaktivität. Dies ist ein möglicher Erklärungsansatz für die beschriebene erhöhte Pathogenlast in den GPR34- defizienten Tieren. Da die Phagozytoseaktivität von Mikroglia in neurodegenerativen Erkrankungen wie Multipler Sklerose oder der Alzheimer´schen Demenz eine bedeutende Rolle spielt, sollte zukünftig die Relevanz des GPR34 bei diesen Erkrankungen untersucht werden.

The luteinizing hormone / choriogonadotropin receptor (LH/CG-R) is a member of theG protein-coupled receptor family. The LH/CG-R has seven transmembrane helices, threeexoloops, three cytoloops, a C-terminal tail, and an extensive N-terminal exodomain. Theexodomain is capable of binding hormone with high affinity without hormone action. Previousstudies have shown that the amino-terminal region of the LH/CG receptor contacts both subunitsof human chorionic gonadotropin (hCG). In particular, three residues (Leu20, Cys22, and Gly24)were found to be crucial for hormone binding. In this thesis work, benzoylphenylalanine (Bpa),a photoactivatable reagent, was used to continue investigating the interactions of the N-terminalregion of the LH/CG-R with hCG. Bpa has been directly incorporated at a defined position intopeptides representing amino acids 17-36 of the LH/CG-R. These peptides were radiolabeledwith 125I and used in photoaffinity labeling studies to identify and characterize the contact site(s)between the N-terminal region of the LH/CG-R and hCG. Results suggest that Cys22 is theprimary contact residue in this region. Peptide and hormone concentration dependent as well asUV duration dependent photoaffinity labeling experiments confirm that the photolabeling ofhCG by hLHR17-36(C22Bpa) is specific. Competition of labeling studies indicate that the hLHR17-36(C22Bpa) peptide is a good mimic of the wild type N-terminal portion of the receptor. In-geldigestions of photolabeled hCG ?? and photolabeled hCG ?? with CNBr indicate that the Nterminalregions of both hCG ?? and hCG ?? were photoaffinity labeled by hLHR17-36(C22Bpa).Based on the fact that the N-terminal regions of each subunit are located on the convex side ofthe heterodimer, these results provide evidence that the N-terminal portion of the receptor wrapsaround the back of hCG, contacting the convex face of the hormone.

Mutual cell communication in the human body ensures the proper functioning of the essential mechanisms necessary for the life of the individual and preserving the homeostasis of the whole organism. Such communication is established by various types of signal transmission from the recipient cell to the donor cell, depending on the location and type of communicating cells. One such type is signalization through receptor molecules found on the surface or within the cell receiving the signal. These receptors receive the signal molecule in the form of a ligand and bind it to themselves, while activating the receptor and then triggering the intracellular signaling pathways. The most widely represented receptors in the eukaryotic organism include G-protein-coupled receptors, which represent signaling ensured by activation of the intracellular G-protein complex, and one of the main mechanisms occurring in neuronal signaling and signal transmission in the form of a neurotransmitter. Regulation of the amount of receptors on the surface of the cell and transport of the signal molecule into the intracellular spaces of the cell is ensured by the mechanism of endocytosis, whereby internalization of the ligand- bound receptor in the cytoplasm occurs. One of the most researched mechanisms is clatharin-mediated...

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(薬科学) / 甲第21717号 / 薬科博第108号 / 新制||薬科||12(附属図書館) / 京都大学大学院薬学研究科医薬創成情報科学専攻 / (主査)教授 土居 雅夫, 教授 竹島 浩, 教授 中山 和久 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Pharmaceutical Sciences / Kyoto University / DGAM

Vision requires the photoreceptors in the eye to rapidly respond to changes in light intensity. These processes are accomplished within rod photoreceptors by the visual pigment rhodopsin that initiates a downstream signaling cascade called phototransduction. Rhodopsin is composed of an apoprotein opsin that is covalently bonded with light sensitive 11-cis retinal. Rhodopsin is activated when 11-cis retinal is photoisomerized into all-trans retinal. This isomerization initiates the phototransduction cascade that culminates in a change in current at the plasma membrane. Rhodopsin, once activated ("bleached"), can no longer absorb photons to activate phototransduction, and must be regenerated through the visual cycle. To enable the photoreceptors to respond to rapid changes in light intensities, phototransduction must terminate in a timely manner. Deactivation involves phosphorylation of activated rhodopsin by rhodopsin kinase, and then binding of visual arrestin. Exposing rods to daylight bleaches a large proportion of rhodopsin molecules. This exposure leads to desensitization of the photoreceptors and phosphorylation of bleached rhodopsin. Full recovery of receptor sensitivity is achieved when rhodopsin is recycled and regenerated through a series of steps to its ground state. The last step in this process is the dephosphorylation of rhodopsin. This dissertation focuses on how rhodopsin dephosphorylation affects rod sensitivity. I exploited a novel observation; mouse retinae when isolated from the retinal pigment epithelium (and eye cup), display blunted rhodopsin dephosphorylation. Isoelectric focusing followed by Western blot analysis of retinal homogenate from bleached isolated retinae showed little dephosphorylation of rhodopsin for up to four hours in darkness, even under conditions when rhodopsin was completely regenerated. Microspectrophotometric measurements of rhodopsin spectra show that regenerated phospho-rhodopsin has the same molecular photosensitivity as unphosphorylated rhodopsin and that flash responses measured by trans-retinal electroretinogram or single cell suction electrode recording displayed dark-adapted kinetics. Single quantal responses displayed normal dark-adapted kinetics, but rods were only half as sensitive as those containing exclusively unphosphorylated rhodopsin. I propose a revised model in which light-exposed retinae contain a mixed population of phosphorylated and unphosphorylated rhodopsin. Moreover, complete dark-adaptation can only occur when all rhodopsin has been dephosphorylated, a process that requires more than three hours in complete darkness.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(医学) / 甲第19604号 / 医博第4111号 / 新制||医||1014(附属図書館) / 32640 / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 妹尾 浩, 教授 松田 道行, 教授 川口 義弥 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DGAM

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(医学) / 甲第19887号 / 医博第4136号 / 新制||医||1016(附属図書館) / 32964 / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 川口 義弥, 教授 横出 正之, 教授 妹尾 浩 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

In this work, two projects were pursued. In the first project, I investigated two different subtypes of opioid receptors, which play a key role as target for analgesia. A set of subtype specific fluorescent ligands for μ opioid receptor (MOR) and δ opioid receptor (DOR) was characterised and used to gain insights into the diffusion behaviour of those receptors. It was shown that the novel ligands hold photophysical and pharmacological properties making them suitable for single-molecule microscopy. Applying them to wild-type receptors expressed in living cells revealed that both sub-types possess a heterogeneous diffusion behaviour. Further- more, the fluorescent ligands for the MOR were used to investigate homodomerisation, a highly debated topic. The results reveal that only ≈ 5 % of the receptors are present as homodimers, and thus the majority is monomeric. G-protein coupled receptors (GPCRs) play a major role as drug targets. Accordingly, understanding the activation process is very important. For a long time GPCRs have been believed to be either active or inactive. In recent years several studies have shown, that the reality is more complex, involving more substates. [1, 2, 3, 4] In this work the α 2A AR was chosen to investigate the activation process on a single-molecule level, thus being able to distinguish also rare or short-lived events that are hidden in ensemble mea- surements. With this aim, the receptor was labelled intracellular with two fluorophores using supported membranes. Thus it was possible to acquire movies showing qualita- tively smFRET events. Unfortunately, the functionality of the used construct could not be demonstrated. To recover the functionality the CLIP-tag in the third intracellular loop was replaced successfully with an amber codon. This stop codon was used to insert an unnatural amino acid. Five different mutants were created and tested and the most promising candidate could be identified. First ensemble FRET measurements indicated that the functionality might be recovered but further improvements would be needed. Overall, I could show that single-molecule microscopy is a versatile tool to investigate the behaviour of typical class A GPCRs. I was able to show that MOR are mostly monomeric under physiological expression levels. Furthermore, I could establish intra- cellular labelling with supported membranes and acquire qualitative smFRET events. / In dieser Arbeit wurden zwei Projekte verfolgt. Im ersten Projekt wurden zwei Subtypen der Opioidrezeptoren untersucht, die eine wichtige Rolle für die Wirksamkeit von Analgetika spielen. Ein Set von subtypspezifischen fluoreszierenden Liganden für den MOR und den DOR wurde charakterisiert und eingesetzt, um Einblicke in das Diffuionsverhalten der Rezeptoren zu gewinnen. Es konnte gezeigt werden, dass die neuartigen Liganden sowohl photophysikalische als auch pharmakologische Eigenschaften besitzen, die sie für die Einzelmolekülmikroskopie interessant machen. Versuche mit Opioidrezeptoren, die in lebenden Zellen exprimiert werden, zeigten, dass beide Subtypen heterogenes Diffuionsverhalten aufweisen. Des Weiteren wurden die fluoreszierenden Liganden für den MOR genutzt um Homodimerisierung zu untersuchen, da dies ein kontrovers diskutiertes Thema ist. Die Ergebnisse zeigen, dass lediglich ≈ 5% der Rezeptoren als Homodimere vorliegen und der Großteil monomerisch ist. GPCRs sind besonderem Interesse, weil sie Angriffspunkt vieler Medikamente sind. Deshalb ist es wichtig ihren Aktivierungsmechanismus besser zu verstehen. Lange Zeit wurde angenommen, dass GPCRs entweder aktiv oder inaktiv sind. Neuere Studien zeigten jedoch, dass die Realität komplexer ist und der Prozess Zwischenschritte involviert. [1, 2, 3, 4] In dieser Arbeit wurde der α 2A Adrenorezeptor als prototypischer Klasse A GPCR gewählt, um den Aktivierungsprozess auf Einzelmoleküllevel zu untersuchen. Durch die Betrachtung einzelner Rezeptoren ist es möglich auch seltene oder sehr kurzlebige Ereignisse zu unterscheiden, die in Kollektivmessungen untergehen. Um dies zu erreichen wurde der Rezeptor erfolgreich intrazellulär mit zwei Fluorophoren markiert. Dies gelang durch die Herstellung von „supported membranes", also Zellmembranen die auf einem Objektträger fixiert wurden. Dadurch war es möglich Videos aufzunehmen, die Einzelmolekül-FRET-Ereignisse zeigen. Jedoch gelang es nicht zu zeigen, dass der Rezeptor als Ganzes noch funktional war. Um einen funktionalen Rezeptor zu erhalten, wurde das CLIP-Tag in der dritten intrazellulären Schleife erfolgreich durch ein Stopcodon ersetzt, welches für eine nicht kanonische Aminosäure kodierte. Fünf verschiedene Mutanten wurden kloniert und getestet, wobei der vielversprechendste Mutant identifiziert werden konnte. Erste FRET-Kollektivmessungen deuten darauf hin, dass dieser Mutant funktional sein könnte. Jedoch sind weitere Verbesserungen nötig. Insgesamt konnte ich zeigen, dass Einzelmolekülmikroskopie vielseitige Möglichkeiten bietet um das Verhalten von GPCRs zu untersuchen. Ich konnte nachweisen, dass MOR unter physiologischen Bedingungen hauptsächlich als Monomere vorliegen. Des Weiteren konnte ich Dank supported membranes die Markierung durch Farbstoffe im Intrazellularbereich etablieren und qualitative smFRET Ereignisse aufnehmen.

Puberty is an important period of life with physiological changes to enable animals to reproduce. Xiphophorus fish exhibit polymorphism in body size, puberty timing, and reproductive tactics. These phenotypical polymorphisms are controlled by the Puberty (P) locus. In X. nigrensis and X. multilineatus, the P locus encodes the melanocortin 4 receptor (Mc4r) with high genetic polymorphisms. Mc4r is a member of the melanocortin receptors, belonging to class A G-protein coupled receptors. The Mc4r signaling system consists of Mc4r, the agonist Pomc (precursor of various MSH and of ACTH), the antagonist Agrp and accessory protein Mrap2. In humans, MC4R has a role in energy homeostasis. MC4R and MRAP2 mutations are linked to human obesity but not to puberty. Mc4rs in X. nigrensis and X. multilineatus are present in three allele classes, A, B1 and B2, of which the X-linked A alleles express functional receptors and the male-specific Y-linked B alleles encode defective receptors. Male body sizes are correlated with B allele type and B allele copy numbers. Late-maturing large males carry B alleles in high copy number while early-maturing small males carry B alleles in low copy number or only A alleles. Cell culture co-expression experiments indicated that B alleles may act as dominant negative receptor mutants on A alleles. In this study, the main aim was to biochemically characterize the mechanism of puberty regulation by Mc4r in X. nigrensis and X. multilineatus, whether it is by Mc4r dimerization and/or Mrap2 interaction with Mc4r or other mechanisms. Furthermore, Mc4r in X. hellerii (another swordtail species) and medaka (a model organism phylogenetically close to Xiphophorus) were investigated to understand if the investigated mechanisms are conserved in other species. In medaka, the Mc4r signaling system genes (mc4r, mrap2, pomc, agrp1) are expressed before hatching, with agrp1 being highly upregulated during hatching and first feeding. These genes are mainly expressed in adult brain, and the transcripts of mrap2 co-localize with mc4r indicating a function in modulating Mc4r signaling. Functional comparison between wild-type and mc4r knockout medaka showed that Mc4r knockout does not affect puberty timing but significantly delays hatching due to the retarded embryonic development of knockout medaka. Hence, the Mc4r system in medaka is involved in regulation of growth rather than puberty. In Xiphophorus, expression co-localization of mc4r and mrap2 in X. nigrensis and X. hellerii fish adult brains was characterized by in situ hybridization. In both species, large males exhibit strikingly high expression of mc4r while mrap2 shows similar expression level in the large and small male and female. Differently, X. hellerii has only A-type alleles indicating that the puberty regulation mechanisms evolved independently in Xiphophorus genus. Functional analysis of Mrap2 and Mc4r A/B1/B2 alleles of X. multilineatus showed that increased Mrap2 amounts induce higher cAMP response but EC50 values do not change much upon Mrap2 co-expression with Mc4r (expressing only A allele or A and B1 alleles). A and B1 alleles were expressed higher in large male brains, while B2 alleles were only barely expressed. Mc4r A-B1 cells have lower cAMP production than Mc4r A cells. Together, this indicates a role of Mc4r alleles, but not Mrap2, in puberty onset regulation signaling. Interaction studies by FRET approach evidenced that Mc4r A and B alleles can form heterodimers and homodimers in vitro, but only for a certain fraction of the expressed receptors. Single-molecule colocalization study using super-resolution microscope dSTORM confirmed that only few Mc4r A and B1 receptors co-localized on the membrane. Altogether, the species-specific puberty onset regulation in X. nigrensis and X. multilineatus is linked to the presence of Mc4r B alleles and to some extent to its interaction with A allele gene products. This is reasoned to result in certain levels of cAMP signaling which reaches the dynamic or static threshold to permit late puberty in large males. In summary, puberty onset regulation by dominant negative effect of Mc4r mutant alleles is a special mechanism that is found so far only in X. nigrensis and X. multilineatus. Other Xiphophorus species obviously evolved the same function of the pathway by diverse mechanisms. Mc4r in other fish (medaka) has a role in regulation of growth, reminiscent of its role in energy homeostasis in humans. The results of this study will contribute to better understand the biochemical and physiological functions of the Mc4r system in vertebrates including human. / Die Pubertät ist ein wichtiger Lebensabschnitt mit physiologischen Veränderungen, die die Fortpflanzung von Tieren ermöglichen. Xiphophorus Fische weisen einen Polymorphismus in Bezug auf Körpergröße, Pubertätszeit und Fortpflanzungstaktik auf. Diese phänotypischen Polymorphismen werden durch den Pubertäts (P) Locus gesteuert. In X. nigrensis und X. multilineatus kodiert der P Locus den Melanocortin-4-Rezeptor (Mc4r) mit hohen genetischen Polymorphismen. Mc4r gehört zu den Melanocortin-Rezeptoren, die zur Klasse A der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren gehören. Das Mc4r-Signalsystem besteht aus Mc4r, dem Agonisten Pomc (Prohormon der verschiedenen MSH und des ACTH), dem Antagonisten Agrp und dem akzessorischen Protein Mrap2. Beim Menschen spielt MC4R eine Rolle bei der Energiehomöostase. MC4R und MRAP2 Mutationen stehen im Zusammenhang mit menschlicher Fettleibigkeit, jedoch nicht mit der Pubertät. Mc4rs in X. nigrensis und X. multilineatus sind in drei Allelklassen vorhanden, A, B1 und B2, von denen die X-chromosomalen A Allele funktionelle Rezeptoren exprimieren und die spezifischen männlichen Y-chromosomalen B Allele für defekte Rezeptoren kodieren. Die männliche Körpergröße korreliert mit dem B Alleltyp und der Kopienzahl des B Allels. Spätreife große Männchen tragen B Allele in hoher Kopienzahl, während frühreife kleine Männchen B Allele in niedriger Kopienzahl oder nur A Allele tragen. Koexpressions-Experimente in Zellkultur zeigten, dass B Allele als dominant negative Mutanten-Rezeptor auf A Allele wirken können. In dieser Studie war das Hauptziel die biochemische Charakterisierung des Mechanismus der Pubertätsregulation durch Mc4r in X. nigrensis und X. multilineatus. Dabei wurde untersucht, ob die Regulation durch eine Mc4r Dimerisierung und/oder Mrap2 Interaktion mit Mc4r oder durch andere Mechanismen erfolgt. Des Weiteren wurde Mc4r in X. hellerii (einer anderen Schwertträger Art) und Medaka (ein phylogenetisch naheliegender Modellorganismus von Xiphophorus) untersucht, um zu verstehen, ob die untersuchten Mechanismen in anderen Arten konserviert sind. In Medaka werden die Gene des Mc4r Signalsystems (mc4r, mrap2, pomc, agrp1) vor dem Schlüpfen exprimiert, wobei agrp1 während des Schlüpfens und der ersten Fütterung stark hochreguliert wird. Im adulten Medaka werden diese Gene hauptsächlich im Gehirn exprimiert und die Transkripte von mrap2 und mc4r kolokalisieren, was auf eine Funktion bei der Modulation der Mc4r-Signaltransduktion hinweist. Ein funktionaler Vergleich zwischen Wildtyp- und mc4r-Knockout Medaka zeigte, dass der Mc4r-Knockout das Pubertäts-Timing nicht beeinflusst, das Schlüpfen jedoch aufgrund der verzögerten embryonalen Entwicklung von Knockout-Medaka signifikant verzögert. Daher ist das Mc4r System in Medaka eher an der Regulation des Wachstums als an der Pubertät beteiligt. Bei Xiphophorus wurde die Lokalisierung von mc4r und mrap2 in erwachsenen Gehirnen von X. nigrensis und X. hellerii durch in situ Hybridisierung charakterisiert. Bei beiden Spezies zeigen große Männchen eine auffallend hohe Expression von mc4r, während mrap2 bei großen und kleinen Männchen und Weibchen ein ähnliches Expressionsniveau zeigt. Im Gegensatz dazu weist X. hellerii nur Allele vom A-Typ auf, was darauf hinweist, dass sich die Pubertätsregulationsmechanismen in dem Genus Xiphophorus unabhängig voneinander entwickelt haben. Die funktionelle Analyse der Mrap2 und Mc4r A/B1/B2 Allele von X. multilineatus zeigte, dass erhöhte Mrap2-Mengen eine höhere cAMP-Antwort induzieren, die EC50-Werte sich jedoch bei der Mrap2-Coexpression mit Mc4r nicht wesentlich ändern (nur A Allel oder A und B1 Allele). A und B1 Allele wurden in großen männlichen Gehirnen höher exprimiert, während B2 Allele kaum exprimiert wurden. Mc4r A-B1 Zellen haben eine geringere cAMP-Produktion als Mc4r A Zellen. Zusammengenommen deutet dies auf eine Rolle von Mc4r-Allelen, jedoch nicht von Mrap2, bei der Signalgebung zur Regulation des Pubertätsbeginns hin. Interaktionsstudien mit den FRET-Methoden zeigten, dass Mc4r A und B Allele in vitro Heterodimere und Homodimere bilden können, jedoch nur für einen bestimmten Anteil der exprimierten Rezeptoren. Die Einzelmolekül-co-lokalisierungsstudie unter Verwendung von der hochauflösenden Mikroskopiemethode dSTORM bestätigte, dass nur wenige Mc4r A und B1 Rezeptoren auf der Membran co-lokalisiert sind. Insgesamt ist die artspezifische Regulation des Pubertätsbeginns bei X. nigrensis und X. multilineatus auf das Vorhandensein von Mc4r B Allelen und teilweise auf deren Interaktion mit Genprodukten des A Allels zurückzuführen. Dies wird dadurch begründet, dass ein bestimmtes cAMP Niveau (statische oder dynamische Schwelle) erreicht werden muss, um die Pubertät einzuleiten. In großen Männchen wird dieses cAMP Niveau später erreicht und so die Pubertät später eingeleitet. Zusammenfassend ist die Regulation des Pubertätsbeginns durch die dominante negative Wirkung von mutierten Mc4r Allelen ein spezieller Mechanismus, der bisher nur bei X. nigrensis und X. multilineatus zu finden ist. Andere Xiphophorus Arten haben offensichtlich durch andere Mechanismen die gleiche Funktion des Signalwegs entwickelt. In anderen Fischen (Medaka) spielt Mc4r eine Rolle bei der Regulation des Wachstums und erinnert an seine Rolle bei der Energie-Homöostase beim Menschen. Die Ergebnisse dieser Studie werden dazu beitragen, die biochemischen und physiologischen Funktionen des Mc4r-Systems bei Wirbeltieren, einschließlich Menschen, besser zu verstehen.

When released extracellularly, the purine nucleoside guanosine (Guo) can exert a wide range of physiological effects in vitro and in vivo. Guo can induce the release of neurotrophic factors such as nerve growth factor (NGF) and brain derived neurotrophic factor (BDNF) and can initiate the differentiation, growth and proliferation of neurons and glia. While structural and pharmacological evidence support the existence of a putative Guo binding site in the rat brain, there is a paucity of information on the mechanism through which Guo exerts these effects. Through bioinformatic research, our lab has identified an orphan G-protein coupled receptor as the first Guo receptor (termed G1R). The aim of this dissertation is to determine the mechanism of action of Guo using radioligand binding assays. It is hypothesized here that G1R is a distinct purinergic receptor for Guo. Using the calcium phosphate (CaP) co-precipitation (co-i.p.) method, Drosophila Schneider 2 (S2) cells were stably and transiently transfected with G1R recombinant cDNA. A series of binding assays using tritiated Guo ([3H]-Guo) showed no difference in binding between CaP transfection groups and wild S2 controls that do not endogenously express G1R, suggesting that the [3H]-Guo may not have a high binding affinity for the G1R binding site. Preliminary experiments using the Lipofectamine® 3000 to transfect S2 cells showed higher G1R mRNA expression as well as increased binding affinity to Guo when compared to the CaP transfected groups. This suggests that the results in the CaP mediated groups may be due to low transfection efficiency. In conclusion, transfections using the CaP method resulted in too low of a transfection efficiency to see a difference in binding affinity between wild S2 and transfected S2 cells. Findings from this work can be used to further examine the binding relationship of Guo to the G1R and optimize transfections using S2 cells and radioligand binding assays using purine based compounds. / Thesis / Master of Science (MSc)