This thesis examines in vivo and in vitro the effects of prolonged exposure of target cells to PTH on PTH receptors and postreceptor components of the adenylate cyclase system. Using a vitamin D-deficient (-D) rat model, hyperparathyroidism in vivo resulted in a decreased number of PTH receptors in kidney and a decreased amount of G protein α subunits. The decreased amount of G_sα was shown to be specific for PTH target tissue and may have played a role in the heterologous desensitization of CT-stimulated adenylate cyclase, demonstrated in renal membranes from the -D rats. The study of the control of PTH receptors was pursued using an osteosarcoma clonal cell line, UMR-106, in vitro. Initial characterization of these cells revealed abundant, saturable, cell surface PTH receptors linked to the adenylate cyclase system. Demonstration that the majority of PTH binding was associated with morphologically distinct cells in the UMR-106 population indicated that PTH receptors may be maximally expressed during specific stages in the cell cycle. PTH receptors in UMR-106 cells were shown to be regulated by distinct homologous and heterologous mechanisms. PTH-mediated, homologous desensitization was associated with down-regulation of PTH receptors and loss of G_sα protein form the cell membrane. Heterologous desensitization of PTH responses by PGE₂ was shown to be cAMP mediated, resulting in a reversible modification of the PTH receptors. This work has demonstrated that multiple mechanisms exist for the regulation of PTH responses both in vivo and in vitro that involve modifications of both the PTH receptors and postreceptor components of the adenylate cyclase system.

Cette thèse examine in vivo et in vitro, dans des cellules-cibles, les effets d'une exposition prolongée à l'HPT (hormone parathyroidienne) sur les composantes des récepteurs et des post-récepteurs de l'HPT du système de l'adénylcyclase. En utilisant un rat déficient en vitamine D, il s'est avéré que l'hyperparathyroidisme in vivo a résulté en une diminution du nombre des récepteurs de l'HPT dans le rein et en une diminution des quantités de sous-unités α des protéines G. Cette diminution de G_sα s'est révélée être spécifique pour le tissu-cible de l'HPT, et pourrait avoir joué un rôle dans la désensibilisation hétérologue de l'adénylcyclase stimulée au CT, tel que démontré dans les membranes rénales des rats -D. L'étude de contrôle des récepteurs de l'HPT s'est poursuivie à l'aide d'une lignée de cellules clonales d'ostéosarcome, UMR-106, in vitro. La caracterisation initiale de ces cellules a révélé une quantité abondante et saturable de récepteurs de l'HPT à la surface des cellules, liés au système de l'adénylcyclase. La démonstration que la plus grande partie de la fixation de l'HPT était rattachée à des cellules morphologiquement distinctes dans la population de l'UMR-106, indiquait que les récepteurs de l'HPT pourraient être à leur maximum durant des phases spécifiques du cycle cellulaire. Les récepteurs de l'HPT dans les cellules UMR-106 se sont revélés être réglés par des mécanismes homologues et hétérologues distincts. La désensibilisation homologue, causée par l'HPT, fut associée à l'abaissement de la réglementation des récepteurs de l'HPT et à une perte de proteine G_sα dans la membrane de la cellule. La desensibilisation hétérologue des réactions de l'HPT par PGE₂ s'est révélée être causée par CAMP, et a résulté en une modification réversible des récepteurs de l'HPT. Ce travail a démontré qu'il existe des mecanismes multiples réglementant les réactions de l'HPT ir vivo aussi bien qu'in vitro, et que ceux-ci entraînent des modifications des composantes des récepteurs et des post-récepteurs de l'HPT du système de l'adenylcyclase.