A Review of Melatonin, Its Receptors and Drugs

After a Turkish scientist took Nobel Prize due to his contributions to understand clock genes, melatonin, closely related to these genes, may begin to shine. Melatonin, a hormone secreted from the pineal gland at night, plays roles in regulating sleep-wake cycle, pubertal development and seasonal adaptation. Melatonin has antinociceptive, antidepressant, anxiolytic, antineophobic, locomotor activity-regulating, neuroprotective, anti-inflammatory, pain-modulating, blood pressure-reducing, retinal, vascular, anti-tumor and antioxidant effects. It is related with memory, ovarian physiology, and osteoblast differentiation. Pathologies associated with an increase or decrease in melatonin levels are summarized in the review. Melatonin affects by four mechanisms: 1) Binding to melatonin receptors in plasma membrane, 2) Binding to intracellular proteins such as calmoduline, 3) Binding to Orphan nuclear receptors, and 4) Antioxidant effect. Receptors associated with melatonin are as follows: 1) Melatonin receptor type 1a: MT1 (on cell membrane), 2) Melatonin receptor type 1b: MT2 (on cell membrane), 3) Melatonin receptor type 1c (found in fish, amphibians and birds), 4) Quinone reductase 2 enzyme (MT3 receptor, a detoxification enzyme), 5) RZR/RORα: Retinoid-related Orphan nuclear hormone receptor (with this receptor, melatonin binds to the transcription factors in nucleus), and 6) GPR50: X-linked Melatonin-related Orphan receptor (it is effective in binding of melatonin to MT1). Melatonin agonists such as ramelteon, agomelatine, circadin, TIK-301 and tasimelteon are introduced and side effects will be discussed. In conclusion, melatonin and related drugs is a new and promising era for medicine. Melatonin receptors and melatonin drugs will take attention with greater interest day by day in the future.Saat genlerini anlamamıza olan katkısından dolayı bir Türk bilim adamı Nobel ödülünü aldıktan sonra, bu genlerle yakın ilişkili olan melatoninin önemi arttı. Melatonin, pineal bezden gece salınan bir hormondur, uyku/uyanıklık döngüsünde, pubertal gelişimde ve mevsimsel adaptasyonda rol alır. Melatoninin antinosiseptif, antidepresan, anksiyolitik, antineofobik, locomotor aktiviteyi düzenleyici, nöroprotektif, antiinflamatuvar, ağrı düzenleyici, kan basıncını düşürücü, retinal, vasküler, tümör baskılayıcı ve antioksidan etkileri vardır. Hafıza, over fizyolojisi ve osteoblast diferansiasyonuyla ilişkilidir. Melatonin seviyelerinde artış veya azalışla seyreden patolojiler derlemede özetlenmiştir. Melatonin 4 mekanizmayla etkir: 1) Plazma membranında melatonin reseptörlerine bağlanma, 2) Kalmodulin gibi hücre içi reseptörlere bağlanma, 3) Yetim nükleer reseptörlere bağlanma, 4) Antioksidan etkiler. Melatoninle ilişkili reseptörler şunlardır: 1) Melatonin reseptör tip1a: MT1 (hücre zarında), 2) Melatonin reseptör tip1b: MT2 (hücre zarında), 3) Melatonin reseptör tip1c (balık, amfibiler ve kuşlarda bulunur), 4) Kuinon redüktaz-2 enzimi (MT3 reseptörü, bir detoksifikasyon enzimi), 5) RZR/RORα: Retinoid-ilişkili Yetim çekirdek hormon reseptörü (bu reseptörle melatonin çekirdekte transkripsiyon faktörlerine bağlanır), 6) GPR50: X-geçişli Melatonin-ilişkili yetim reseptör (melatoninin MT1’e bağlanmasında etkilidir). Ramelteon, agomelatin, sirkadin, TIK-301 and tasimelteon gibi Melatonin agonistleri tanıtılacak ve yan etkileri karşılaştırılacaktır. Sonuçta, melatonin ve ilişkili ilaçlar tıpta yeni ve umut vaat eden bir alandır. Melatonin reseptörleri ve ilaçları gelecekte de artan oranda ilgi çekmeye devam edecektir.