ГАББРД
ГАББРД | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Псевдонимы | GABRD , EIG10, EJM7, GEFSP5, дельта-субъединица рецептора гамма-аминомасляной кислоты типа A, дельта-субъединица рецептора гамма-аминомасляной кислоты типа A | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Внешние идентификаторы | Опустить : 137163 ; МГИ : 95622 ; Гомологен : 55489 ; GeneCards : GABRD ; ОМА : ГАБРД – ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Викиданные | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Субъединица дельта рецептора гамма-аминомасляной кислоты представляет собой белок , который у человека кодируется GABRD геном . [5] [6] [7] В мозге млекопитающих субъединица дельта (δ) образует специфические подтипы рецепторов ГАМК А путем совместной сборки, что приводит к образованию субъединицы δ, содержащей ГАМК А рецепторы (рецепторы δ-ГАМК А ). [8]
Функция
[ редактировать ]Субъединица дельта (δ), одна из субъединиц гетеропентамерных рецепторов δ-ГАМК А , является определяющей субъединицей специфической клеточной локализации δ-ГАМК А. рецепторов [8] [9] которые модулируются ГАМК. ГАМК является основным тормозным нейромедиатором в мозге млекопитающих, воздействуя на репертуар рецепторов ГАМК А , лиганд-управляемых хлоридных каналов. Он собран из разнообразного пула субъединиц, включая сборки из семейства из 19 субъединиц (α1-α6, β1-β3, γ1-γ3, δ, ∈, θ, π и ρ1-ρ3). [10] [9] Ген GABRD кодирует субъединицу дельта (δ). [7] В частности, δ-субъединица обычно экспрессируется в ГАМК А, рецепторах связанных с экстрасинаптической активностью, опосредующих тоническое торможение, которое происходит медленнее по сравнению с классическим торможением (фазическим или синаптическим торможением). [9] Наиболее распространенные рецепторы ГАМК А имеют гамма-субъединицу, которая позволяет рецептору связывать бензодиазепины . По этой причине рецепторы, содержащие δ-субъединицы (рецептор δ-ГАМК А ), иногда называют «бензодиазепин-нечувствительными» ГАМК А. рецепторами Однако они демонстрируют чрезвычайно высокую чувствительность к этанолу по сравнению с рецепторами, чувствительными к бензодиазепинам, которые не реагируют на этанол, однако эти результаты не полностью подтверждены в литературе. [8] Также известно, что рецепторы, содержащие δ-субъединицу, участвуют в пути вентральной покрышки мозга (VTA) в гиппокампе , а это означает, что они могут иметь значение для обучения, памяти и вознаграждения. [11]
Клиническое значение
[ редактировать ]Неврологические и психические расстройства
[ редактировать ]Мутации или нарушение регуляции GABRD и других субъединиц рецептора ГАМК-А связаны с такими состояниями, как эпилепсия, тревожные расстройства и некоторые нарушения нервного развития. [12] [13]
Исследования показали, что изменения в гене GABRD могут быть связаны с некоторыми неврологическими и психическими расстройствами, включая тревогу. Тревожные расстройства — это группа состояний психического здоровья, характеризующихся чрезмерным и постоянным беспокойством, страхом или нервозностью. Система ГАМК, включая ген GABRD, участвует в регуляции реакций тревоги и стресса. Хотя продолжаются исследования, направленные на понимание сложных генетических и нейробиологических факторов, способствующих тревожным расстройствам, важно отметить, что тревога — это многогранное состояние, на которое влияет сочетание генетических, экологических и психологических факторов. Многие гены, нейротрансмиттеры и области мозга, вероятно, участвуют в развитии и проявлении тревоги. У людей с вариациями гена GABRD могут наблюдаться различия в функции рецептора ГАМК-А, что потенциально может влиять на их восприимчивость к тревоге или другим связанным состояниям. Однако взаимодействие генетики с факторами окружающей среды является сложным, и при понимании причин тревоги крайне важно учитывать целостный подход. [14]
Эпилепсия – неврологическое заболевание, характеризующееся повторяющимися неспровоцированными припадками. ГАМКергическая нейротрансмиссия, опосредованная рецептором ГАМК-А, необходима для поддержания баланса между возбуждающими и тормозящими сигналами в мозге. Изменения в функционировании ГАМК-рецепторов, в том числе связанных с геном GABRD, могут влиять на этот баланс и потенциально способствовать развитию эпилепсии. Исследования показали, что изменения в гене GABRD могут быть связаны с некоторыми формами эпилепсии. Мутации или вариации генов, кодирующих субъединицы ГАМК-рецепторов, могут влиять на функцию этих рецепторов, приводя к дисбалансу возбуждающей и тормозной нейротрансмиссии, что может способствовать гипервозбудимости, наблюдаемой при эпилепсии. Важно отметить, что эпилепсия — это сложное заболевание, развитию которого способствуют различные генетические факторы и факторы окружающей среды. Хотя у некоторых людей с эпилепсией могут быть генетические мутации, влияющие на рецепторы ГАМК, не все случаи напрямую связаны с конкретными генами. [15]
Уровни ГАМК, известного как нейротрансмиттер, один из наиболее важных сигналов мозга млекопитающих, в последнее время участвуют в расстройствах настроения. Генетические исследования также показали, что некоторые гены участвуют в расстройствах настроения. ГАБАРД — один из сильных кандидатов среди этих генов. В результате исследований было доказано, что 8 субъединиц, кодируемых GABRD, связаны с большими депрессивными расстройствами. [16]
Рак
[ редактировать ]Эффект GABRD также наблюдался при некоторых типах рака. Например, эффект GABRD наблюдался при колоректальном раке. Согласно исследованиям, проведенным учеными, замечено метастазирование колоректального рака. [17] При некоторых неврологических заболеваниях возникают мутации в зависимости от экспрессии гена GABRD, и в результате этих мутаций возникают некоторые заболевания, например эпилепсия. Эпилепсией называют процесс внезапной разрядки, который происходит в головном мозге, в результате чего в организме возникают внезапные сокращения. но роль GABRD при эпилепсии меньше. Также было замечено, что он оказывает влияние на расстройства аутистического спектра в результате изменения белка GABRD. [18] Ген GABRD кодирует субъединицу δ рецептора ГАМК А, которая высоко экспрессируется в головном мозге и опосредует передачу сигналов, связанную с тоническим торможением. Также было доказано, что чрезмерное высвобождение нейротрансмиттеров играет роль в возникновении некоторых видов рака и неконтролируемой пролиферации клеток. Согласно недавним исследованиям, экспрессия гена GABRD находится на очень высоком уровне при аденокарциноме толстой кишки. Кроме того, в своих исследованиях ученые доказали, что экспрессия Габрда в соответствующих тканях избыточна. [19]
Распределение тканей
[ редактировать ]клеточная локализация мРНК 13 субъединиц ГАМК А- рецептора в различных областях мозга. Проанализирована [20] Например, в мозжечке подтипы рецепторов обнаруживаются в зернистых клетках мозжечка и клетках Пуркинье , тогда как в обонятельной луковице , перигломерулярные клетки различные тафтинговые клетки и внутренние гранулярные клетки экспрессируют ГАМК А. подтипы рецепторов [21] В частности, характер экспрессии δ-субъединицы, специфичной для типа клеток, показан в таблице ниже.
Субъединичный состав | Тип ячейки |
---|---|
a6bd | Зернистые клетки мозжечка |
а1бд | Интернейроны гиппокампа, неокортикальные интернейроны |
а4б2д | Релейные нейроны таламуса, шиповидные нейроны стриатума, зубчатые гранулярные клетки гиппокампа, неокортикальные пирамидные клетки. |
При техническом сравнении количественной ПЦР с обратной транскриптазой и цифровой ПЦР экспрессию крысиного гена gabrd исследовали в трех типах клеток соматосенсорной коры головного мозга : нейроглиаформных клетках , корзинчатых клетках с быстрыми спайками и пирамидальных клетках . [22] Экспрессия генов была обнаружена во всех трех типах клеток, но показала заметное обогащение нейроглиаформными клетками по сравнению с другими исследованными типами клеток. [22] Дельта-субъединица ГАМКА-рецептора существенно подавляется при хроническом прерывистом воздействии этанола и, по-видимому, вносит значительный вклад в патологическую алкогольную зависимость . [23]
Ген GABRD, кодирующий дельта-субъединицу рецептора GABAA, демонстрирует характер экспрессии, специфичный для типа клеток. Обнаруженный в первую очередь в нейронах, особенно в таких областях мозга, как гиппокамп и кора головного мозга, GABRD играет решающую роль в тормозной нейротрансмиссии. Его экспрессия динамически меняется в процессе развития, влияя на синаптическое созревание. Новые данные свидетельствуют о экспрессии GABRD в определенных глиальных клетках, что указывает на потенциальную роль в коммуникации глии-нейронов. Кроме того, GABRD обнаруживается в периферических тканях, что указывает на ненейрональные функции. Измененная экспрессия GABRD связана с неврологическими расстройствами, что подчеркивает ее значимость. [24]
Клонирование
[ редактировать ]Рецепторы ГАМК А первоначально были клонированы классическим методом, при котором пептидные последовательности, полученные из очищенных рецепторов (бычьего мозга), использовались для создания синтетических ДНК-зондов для скрининга библиотек кДНК головного мозга . [9] [25] [26] В конце концов, этот метод привел к идентификации большей части семейства генов с его изоформами : субъединицами α1-α6, β1-β3, γ1-γ3 и одной субъединицей δ. [27]
Маркировка GFP
[ редактировать ]Субъединицы рецепторов ГАМК А были помечены зеленым флуоресцентным белком (GFP) или его вариантами (EGFP) для изучения транспорта , локализации, олигомеризации и белковых взаимодействий соответствующих подтипов рецепторов и соответствующих субъединиц. Обычно мечение EGFP или GFP осуществляется на N-конце или C-конце зрелой пептидной последовательности соответствующей субъединицы. Мечение GFP δ-субъединицы осуществляли в различных доменах субъединицы, таких как N-конец, С-конец, а также внутриклеточный (цитоплазматический) домен. [28] [29] [30] Тем не менее, несмотря на эти и другие исследования, неясно, требуются ли этой субъединице α и β субъединицы для нацеливания на мембрану, поскольку литература предлагает противоречивые результаты. Используя метку GFP этой субъединицы, одна группа сообщила, что экспрессия субъединицы δ на клеточной мембране наблюдалась только в присутствии субъединиц α и β. [30] Однако другая группа предположила, что субъединица δ может нацеливаться на клеточную мембрану и что существуют рецепторы, содержащие βδ. [31]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000187730 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000029054 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ Саммер Б., Пустка А., Сперр Н.К., Зеебург П.Х. (октябрь 1990 г.). «Ген дельта-субъединицы мышиного ГАМКА-рецептора: структура и отнесение к хромосоме 1 человека». ДНК и клеточная биология . 9 (8): 561–568. дои : 10.1089/dna.1990.9.561 . ПМИД 2176788 .
- ^ Эмбергер В., Виндпассингер С., Петек Э., Круазель П.М., Вагнер К. (сентябрь 2000 г.). «Отнесение гена дельта-субъединицы рецептора GABAA человека (GABRD) к хромосомному участку 1p36.3, дистальному от маркера NIB1364, с помощью радиационного гибридного картирования». Цитогенетика и клеточная генетика . 89 (3–4): 281–282. doi : 10.1159/000015636 (неактивен 16 июля 2024 г.). ПМИД 10965146 . S2CID 83974022 .
{{cite journal}}
: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на июль 2024 г. ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б «Ген Энтреза: рецептор гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) A GABRD, дельта» .
- ^ Jump up to: а б с д Арслан А (март 2021 г.). «Экстрасинаптическая δ-субъединица, содержащая рецепторы ГАМК А » . Журнал интегративной нейронауки . 20 (1): 173–184. дои : 10.31083/j.jin.2021.01.284 . ПМИД 33834705 . S2CID 233193240 .
- ^ Jump up to: а б с д Гетц Т., Арслан А., Висден В., Вульф П. (2007). «ГАМКА-рецепторы: структура и функции базальных ганглиев». Рецепторы ГАМК(А): строение и функции в базальных ганглиях . Прогресс в исследованиях мозга. Том. 160. Эльзевир. стр. 21–41. дои : 10.1016/s0079-6123(06)60003-4 . ISBN 978-0-444-52184-2 . ПМЦ 2648504 . ПМИД 17499107 .
- ^ Корпи Э.Р., Грюндер Г., Людденс Х. (июнь 2002 г.). «Взаимодействие лекарств с рецепторами ГАМК (А)». Прогресс нейробиологии . 67 (2): 113–159. дои : 10.1016/S0301-0082(02)00013-8 . ПМИД 12126658 . S2CID 140204981 .
- ^ Ващинкина Е, Панхелайнен А, Айтта-Ахо Т, Корпи ЭР (25 ноября 2014 г.). «Препараты к рецепторам ГАМКА и пластичность нейронов при вознаграждении и отвращении: фокус на вентральной области покрышки» . Границы в фармакологии . 5 : 256. дои : 10.3389/fphar.2014.00256 . ПМЦ 4243505 . ПМИД 25505414 .
- ^ Диббенс Л.М., Фенг Х.Дж., Ричардс М.К., Харкин Л.А., Ходжсон Б.Л., Скотт Д. и др. (июль 2004 г.). «GABRD, кодирующий белок экстра- или перисинаптических рецепторов GABAA, является локусом предрасположенности к генерализованной эпилепсии». Молекулярная генетика человека . 13 (13): 1315–1319. дои : 10.1093/hmg/ddh146 . ПМИД 15115768 .
- ^ Хун Ц, Сюй В, Линь З, Лю Дж, Чен В, Чжу Х и др. (2020). «Роль метилирования гена GABRD в прилежащем ядре в поведении крыс, связанном с поиском героина» . Границы в фармакологии . 11 : 612200. дои : 10.3389/fphar.2020.612200 . ПМЦ 7859445 . ПМИД 33551813 .
- ^ Ли В., Саркар Дж., Магуайр Дж. (март 2014 г.). «Потеря Габрда в нейронах CRH притупляет реакцию кортикостерона на стресс и снижает связанное со стрессом поведение» . Психонейроэндокринология . 41 : 75–88. дои : 10.1016/j.psyneuen.2013.12.011 . ПМЦ 3947777 . ПМИД 24495609 .
- ^ Бхат М.А., Гуру С.А., Мир Р., Ваза А.А., Зубери М., Суми М.П. и др. (июнь 2018 г.). «Связь гена рецептора ГАМКА с синдромами эпилепсии». Журнал молекулярной нейронауки . 65 (2): 141–153. дои : 10.1007/s12031-018-1081-7 . ПМИД 29785705 . S2CID 29167453 .
- ^ Фэн Ю., Капорнай К., Кисс Э., Тамаш З., Майер Л., Баджи И. и др. (август 2010 г.). «Ассоциация гена GABRD и расстройств настроения, возникающих в детстве» . Гены, мозг и поведение . 9 (6): 668–672. дои : 10.1111/j.1601-183X.2010.00598.x . ПМЦ 2935687 . ПМИД 20561060 .
- ^ Ню Г., Дэн Л., Чжан Х., Ху З., Хань С., Сюй К. и др. (2020). «GABRD способствует прогрессированию и предсказывает плохой прогноз при колоректальном раке» . Открытая медицина . 15 (1): 1172–1183. дои : 10.1515/med-2020-0128 . ПМЦ 7718617 . ПМИД 33336074 .
- ^ Аринг П.К., Ляо В.В., Гарделла Э., Йоханнесен К.М., Крей И., Селмер К.К. и др. (май 2022 г.). «Варианты усиления функции при GABRD открывают новый путь развития нарушений нервного развития и эпилепсии» . Мозг . 145 (4): 1299–1309. дои : 10.1093/brain/awab391 . ПМЦ 9630717 . ПМИД 34633442 .
- ^ Ву М, Ким К.Ю., Пак В.К., Рю Х.С., Чой С.К., Ким М.С. и др. (декабрь 2020 г.). «Повышенная экспрессия GABRD предсказывает плохой прогноз у пациентов с аденокарциномой толстой кишки» . Трансляционная онкология . 13 (12): 100861. doi : 10.1016/j.tranon.2020.100861 . ПМЦ 7484591 . ПМИД 32891902 .
- ^ Уисден В., Лори DJ, Моньер Х, Сибург П.Х. (март 1992 г.). «Распределение мРНК 13 субъединиц ГАМКА-рецепторов в головном мозге крысы. I. Теленцефалон, промежуточный мозг, средний мозг» . Журнал неврологии . 12 (3): 1040–1062. doi : 10.1523/JNEUROSCI.12-03-01040.1992 . ПМК 6576059 . ПМИД 1312131 .
- ^ Лори DJ, Seeburg PH, Wisden W (март 1992 г.). «Распределение мРНК 13 субъединиц ГАМКА-рецепторов в мозге крысы. II. Обонятельная луковица и мозжечок» . Журнал неврологии . 12 (3): 1063–1076. doi : 10.1523/JNEUROSCI.12-03-01063.1992 . ПМК 6576040 . ПМИД 1312132 .
- ^ Jump up to: а б Фараго Н., Кочиш А.К., Ловас С., Мольнар Г., Болдог Э., Рожа М. и др. (июнь 2013 г.). «Цифровая ПЦР для определения количества транскриптов отдельных нейронов после патч-кламп-записи» . БиоТехники . 54 (6): 327–336. дои : 10.2144/000114029 . ПМИД 23750542 .
- ^ Фоллеса П., Флорис Г., Асуни Г.П., Ибба А., Токко М.Г., Зикка Л. и др. (2015). «Хронический прерывистый прием этанола регулирует экспрессию гена дельта-субъединицы рецептора ГАМК (А) гиппокампа» . Границы клеточной нейронауки . 9 : 445. дои : 10.3389/fncel.2015.00445 . ПМЦ 4637418 . ПМИД 26617492 .
- ^ Маллиган М.К., Ван Х, Адлер А.Л., Можуи К., Лу Л., Уильямс Р.В. (2012). «Комплексный контроль экспрессии мРНК субъединицы рецептора ГАМК (А): вариация, ковариация и генетическая регуляция» . ПЛОС ОДИН . 7 (4): e34586. Бибкод : 2012PLoSO...734586M . дои : 10.1371/journal.pone.0034586 . ПМЦ 3323555 . ПМИД 22506031 .
- ^ Греннингло Г., Гундельфингер Э., Шмитт Б., Бетц Х., Дарлисон М.Г., Барнард Э.А. и др. (ноябрь 1987 г.). «Глицин против ГАМК-рецепторов». Природа . 330 (6143): 25–26. Бибкод : 1987Natur.330...25G . дои : 10.1038/330025b0 . ПМИД 2823147 . S2CID 4328002 .
- ^ Шофилд П.Р., Дарлисон М.Г., Фудзита Н., Берт Д.Р., Стивенсон Ф.А., Родригес Х. и др. (июль 1987 г.). «Последовательность и функциональная экспрессия рецептора ГАМК А представляют собой суперсемейство лиганд-зависимых рецепторов». Природа . 328 (6127): 221–227. Бибкод : 1987Natur.328..221S . дои : 10.1038/328221a0 . ПМИД 3037384 . S2CID 4242202 .
- ^ Сибург П.Х., Висден В., Вердорн Т.А., Притчетт Д.Б., Вернер П., Херб А. и др. (1 января 1990 г.). «Семейство рецепторов ГАМКА: молекулярное и функциональное разнообразие». Симпозиумы Колд-Спринг-Харбор по количественной биологии . 55 : 29–40. дои : 10.1101/SQB.1990.055.01.006 . ПМИД 1966765 .
- ^ Арслан А., фон Энгельхардт Дж., Висден В. (декабрь 2014 г.). «Цитоплазматический домен субъединицы δ важен для внесинаптического нацеливания на подтипы рецепторов GABAA». Журнал интегративной нейронауки . 13 (4): 617–631. дои : 10.1142/S0219635214500228 . ПМИД 25233879 .
- ^ Кристи С.Б., Ли Р.В., Мираллес С.П., Ян Б., Де Блас А.Л. (январь 2006 г.). «Кластерные и некластеризованные ГАМКА-рецепторы в культивируемых нейронах гиппокампа». Молекулярная и клеточная нейронауки . 31 (1): 1–14. дои : 10.1016/j.mcn.2005.08.014 . ПМИД 16181787 . S2CID 40720887 .
- ^ Jump up to: а б Офлаз Ф.Е., Сон Ч.Д., Арслан А. (декабрь 2019 г.). «Олигомеризация и экспрессия на клеточной поверхности рекомбинантных ГАМКА-рецепторов, меченных субъединицей δ» . Журнал интегративной нейронауки . 18 (4): 341–350. дои : 10.31083/j.jin.2019.04.1207 . hdl : 11511/41973 . ПМИД 31912692 . S2CID 210086414 .
- ^ Ли Х.Дж., Абсалом Н.Л., Ханрахан Дж.Р., ван Ньювенхейзен П., Аринг П.К., Чебиб М. (август 2016 г.). «Фармакологическая характеристика GABA, THIP и DS2 на бинарных рецепторах α4β3 и β3δ: ГАМК активирует рецепторы β3δ через интерфейс β3(+)δ(-)». Исследования мозга . 1644 : 222–230. дои : 10.1016/j.brainres.2016.05.019 . ПМИД 27181518 . S2CID 206337032 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Лим Дж., Хао Т., Шоу С., Патель А.Дж., Сабо Г., Руал Дж.Ф. и др. (май 2006 г.). «Сеть белок-белкового взаимодействия при наследственных атаксиях человека и нарушениях дегенерации клеток Пуркинье» . Клетка . 125 (4): 801–814. дои : 10.1016/j.cell.2006.03.032 . ПМИД 16713569 . S2CID 13709685 .
- Ленцен К.П., Хейлс А., Лоренц С., Хемпельманн А., Сандер Т. (июнь 2005 г.). «Анализ ассоциации варианта Arg220His человеческого гена, кодирующего дельта-субъединицу ГАМК, с идиопатической генерализованной эпилепсией». Исследования эпилепсии . 65 (1–2): 53–57. doi : 10.1016/j.eplepsyres.2005.04.005 . ПМИД 16023832 . S2CID 20661316 .
- Windpassinger C, Kroisel PM, Wagner K, Petek E (июнь 2002 г.). «Ген дельта-рецептора гамма-аминомасляной кислоты А человека (GABRD): молекулярная характеристика и тканеспецифическая экспрессия». Джин . 292 (1–2): 25–31. дои : 10.1016/S0378-1119(02)00649-2 . ПМИД 12119096 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- GABRD+белок+человек Национальной медицинской библиотеки США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
Эта статья включает текст из Национальной медицинской библиотеки США , который находится в свободном доступе .