GRIA4

GRIA4
Идентификаторы
ПсевдонимыGRIA4 , GLUR4, GLUR4C, GLURD, GluA4, субъединица 4 ионотропного рецептора глутамата типа AMPA, NEDSGA, GluA4-ATD
Внешние идентификаторыОМИМ : 138246; МГИ : 95811; гомологен : 20227; Генные карты : GRIA4; ОМА :GRIA4 - ортологи
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Энтрез

2893

14802

Ансамбль

ENSG00000152578

ENSMUSG00000025892

UniProt

Р48058

Q9Z2W8

RefSeq (мРНК)

NM_000829
NM_001077243
NM_001077244
NM_001112812

НМ_001113180
НМ_001113181
НМ_019691

RefSeq (белок)

NP_000820
NP_001070711
NP_001070712
NP_001106283

НП_001106651
НП_001106652
НП_062665

Местоположение (UCSC)Хр 11: 105.61 – 105.98 МбХр 9: 4.42 – 4.8 Мб
Поиск в PubMed[3][4]
Викиданные
Просмотр/редактирование человекаПросмотр/редактирование мыши

Рецептор глутамата 4 — это белок , который у людей кодируется геном GRIA4 . [ 5]

Этот ген является членом семейства L-глутамат-управляемых ионных каналов, которые опосредуют быструю синаптическую возбуждающую нейротрансмиссию. Эти каналы также реагируют на агонист глутамата, альфа-амино-3-гидрокси-5-метил-4-изоксазолпропионат (AMPA). Некоторые гаплотипы этого гена демонстрируют положительную связь с шизофренией. Для этого гена были обнаружены альтернативно сплайсированные варианты транскриптов, кодирующие различные изоформы. [5] Как и другие субъединицы рецептора AMPA, GluA4 встречается в виде флип-энд-флоп сплайсированного варианта. [6] Кроме того, существуют длинные и короткие изоформы GluA4 CTD и, предположительно, изоформа ATD-only (433 аминокислоты). [7]

Взаимодействия

Было показано, что GRIA4 взаимодействует с CACNG2 , [8] GRIP1 , [9] PICK1 [9] и PRKCG . [10]

Редактирование РНК

Несколько ионных каналов и пре-мРНК рецепторов нейротрансмиттеров являются субстратами для ADAR. Сюда входят 5 субъединиц ионотропного рецептора глутамата AMPA субъединицы рецептора глутамата (Glur2, Glur3, Glur4) и субъединицы рецептора каината (Glur5, Glur6). Глутамат-управляемые ионные каналы состоят из четырех субъединиц на канал. Их функция заключается в посредничестве быстрой нейротрансмиссии в мозг. Разнообразие субъединиц определяется, как и сплайсинг РНК, событиями редактирования РНК отдельных субъединиц. Это приводит к необходимому разнообразию рецепторов. GluR4 является генным продуктом гена GRIA4, и его пре-мРНК подвергается редактированию РНК.

Тип

Редактирование РНК от A до I катализируется семейством аденозиндезаминаз, действующих на РНК (ADAR), которые специфически распознают аденозины в двухцепочечных областях пре-мРНК и дезаминируют их до инозина . Инозины распознаются как гуанозин трансляционным аппаратом клеток. Существует три члена семейства ADAR: ADAR 1–3, причем ADAR 1 и ADAR 2 являются единственными ферментативно активными членами. Считается, что ADAR3 играет регуляторную роль в мозге. ADAR1 и ADAR 2 широко экспрессируются в тканях, в то время как ADAR 3 ограничен мозгом. Двухцепочечные области РНК образуются путем спаривания оснований между остатками в близкой к области сайта редактирования области с остатками, как правило, в соседнем интроне, но могут быть экзонной последовательностью. Область, которая спаривается с областью редактирования, известна как Редактирующая Комплементарная Последовательность (ECS).

Расположение

Пре-мРНК этой субъединицы редактируется в одном положении. Сайт редактирования R/G расположен в экзоне 13 между регионами M3 и M4. Редактирование приводит к изменению кодона с аргинина (AGA) на глицин (GGA). Местоположение редактирования соответствует домену двустороннего взаимодействия лигандов рецептора.((((((37)))))) Сайт R/G находится в аминокислоте 769 непосредственно перед модулями флип-энд-флоп длиной 3 аминокислоты, введенными альтернативным сплайсингом. Формы флип-энд-флоп присутствуют как в отредактированных, так и в неотредактированных версиях этого белка. [6] Редактируемая комплементарная последовательность (ECS) находится в интронной последовательности близко к экзону. Интронная последовательность включает 5'-сайт сплайсинга, а предсказанная двухцепочечная область имеет длину 30 пар оснований. Остаток аденозина не совпадает в геномно-кодируемом транскрипте, однако это не так после редактирования. Несмотря на схожие последовательности с сайтом Q/R GluR-B, редактирование этого сайта не происходит в пре-мРНК GluR-3. Редактирование приводит к тому, что целевой аденозин, который не совпадает до редактирования в двухцепочечной структуре РНК, становится соответствующим после редактирования. Вовлеченная интронная последовательность содержит 5'-донорный сайт сплайсинга. [6] [11]

Сохранение

Редактирование также происходит у крыс. [6]

Регулирование

Редактирование GluR-3 регулируется в мозге крысы от низких уровней на эмбриональной стадии до значительного увеличения уровней редактирования при рождении. У людей редактируется 80-90% транскриптов GRIA3. [6] Отсутствие редактирования сайта Q/R в этой субъединице рецептора глутамата обусловлено отсутствием необходимой интронной последовательности, требуемой для формирования дуплекса. [12]

Последствия

Структура

Редактирование приводит к изменению кодона с (AGA) на (GGA), изменению R на G в месте редактирования. [6]

Функция

Рецепторы AMPA, которые встречаются в форме флоп, десенсибилизируются быстрее, чем в форме флип. Редактирование на сайте R/G позволяет быстрее восстанавливаться после десенсибилизации. Неотредактированные Glu-R на этом сайте имеют более медленные скорости восстановления. Таким образом, редактирование позволяет устойчиво реагировать на быстрые стимулы.

Сращивание

Здесь может возникнуть перекрестное взаимодействие между редактированием и сплайсингом. Редактирование происходит до сплайсинга. Как и другие субъединицы рецептора AMPA, GluA4 встречается в виде флип-энд-флоп сплайсированного варианта. [6] Также считается, что редактирование влияет на сплайсинг в этом месте.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000152578 – Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000025892 – Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ ab "Ген Entrez: рецептор глутамата GRIA4, ионотрофный, AMPA 4".
  6. ^ abcdefg Ломели Х., Мосбахер Дж., Мельчер Т., Хегер Т., Гейгер Дж.Р., Кунер Т., Моньер Х., Хигучи М., Бах А., Зеебург PH (декабрь 1994 г.). «Контроль кинетических свойств каналов рецепторов AMPA путем редактирования ядерной РНК». Наука . 266 (5191): 1709–1713 . Бибкод : 1994Sci...266.1709L. doi : 10.1126/science.7992055. ПМИД  7992055.
  7. ^ Herbrechter R, Hube N, Buchholz R, Reiner A (июль 2021 г.). «Сплайсинг и редактирование ионотропных глутаматных рецепторов: комплексный анализ на основе данных человеческого РНК-Seq». Cellular and Molecular Life Sciences . 78 (14): 5605– 5630. doi :10.1007/s00018-021-03865-z. ISSN  1420-682X. PMC 8257547 . PMID  34100982. 
  8. ^ Chen L, Chetkovich DM, Petralia RS, Sweeney NT, Kawasaki Y, Wenthold RJ, Bredt DS, Nicoll RA (2000). «Старгазин регулирует синаптическое нацеливание рецепторов AMPA двумя различными механизмами». Nature . 408 (6815): 936– 943. Bibcode :2000Natur.408..936C. doi :10.1038/35050030. PMID  11140673. S2CID  4427689.
  9. ^ ab Hirbec H, Perestenko O, Nishimune A, Meyer G, Nakanishi S, Henley JM, Dev KK (май 2002 г.). «PDZ-белки PICK1, GRIP и синтенин связывают несколько подтипов глутаматных рецепторов. Анализ мотивов связывания PDZ». Журнал биологической химии . 277 (18): 15221– 15224. doi : 10.1074/jbc.C200112200 . hdl : 2262/89271 . PMID  11891216.
  10. ^ Correia SS, Duarte CB, Faro CJ, Pires EV, Carvalho AL (февраль 2003 г.). «Протеинкиназа C гамма напрямую связывается с субъединицей рецептора альфа-амино-3-гидрокси-5-метил-4-изоксазол пропионата GluR4. Влияние на фосфорилирование рецептора». Журнал биологической химии . 278 (8): 6307– 6313. doi : 10.1074/jbc.M205587200 . hdl : 10316/12633 . PMID  12471040.
  11. ^ Seeburg PH, Higuchi M, Sprengel R (май 1998). «РНК-редактирование каналов рецепторов глутамата мозга: механизм и физиология». Исследования мозга. Обзоры исследований мозга . 26 ( 2– 3): 217– 229. doi :10.1016/S0165-0173(97)00062-3. PMID  9651532. S2CID  12147763.
  12. ^ Herb A, Higuchi M, Sprengel R, Seeburg PH (март 1996 г.). «Редактирование сайта Q/R в пре-мРНК каинатных рецепторов GluR5 и GluR6 требует отдаленных интронных последовательностей». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 93 (5): 1875– 1880. Bibcode : 1996PNAS...93.1875H. doi : 10.1073/pnas.93.5.1875 . PMC 39875. PMID  8700852 . 

Дальнейшее чтение

  • McNamara JO, Eubanks JH, McPherson JD, Wasmuth JJ, Evans GA, Heinemann SF (июль 1992 г.). «Хромосомная локализация генов рецепторов глутамата человека». The Journal of Neuroscience . 12 (7): 2555– 2562. doi :10.1523/JNEUROSCI.12-07-02555.1992. PMC  6575855. PMID  1319477 .
  • Hardy M, Younkin D, Tang CM, Pleasure J, Shi QY, Williams M, Pleasure D (август 1994). «Экспрессия генов каналов рецепторов глутамата не-NMDA клонированными нейронами человека». Журнал нейрохимии . 63 (2): 482– 489. doi :10.1046/j.1471-4159.1994.63020482.x. PMID  7518497. S2CID  19882589.
  • Roche KW, Raymond LA, Blackstone C, Huganir RL (апрель 1994 г.). «Трансмембранная топология субъединицы рецептора глутамата GluR6». Журнал биологической химии . 269 (16): 11679– 11682. doi : 10.1016/S0021-9258(17)32623-6 . PMID  8163463.
  • Fletcher EJ, Nutt SL, Hoo KH, Elliott CE, Korczak B, McWhinnie EA, Kamboj RK (1996). «Клонирование, экспрессия и фармакологическая характеристика человеческого рецептора глутамата: hGluR4». Рецепторы и каналы . 3 (1): 21– 31. PMID  8589990.
  • Bonaldo MF, Lennon G, Soares MB (сентябрь 1996 г.). «Нормализация и вычитание: два подхода к облегчению открытия генов». Genome Research . 6 (9): 791– 806. doi : 10.1101/gr.6.9.791 . PMID  8889548.
  • Ripellino JA, Neve RL, Howe JR (январь 1998). «Экспрессия и гетеромерные взаимодействия субъединиц рецепторов не-N-метил-D-аспартата глутамата в развивающемся и взрослом мозжечке». Neuroscience . 82 (2): 485– 497. doi : 10.1016/S0306-4522(97)00296-0 . PMID  9466455. S2CID  23219004.
  • Carvalho AL, Kameyama K, Huganir RL (июнь 1999 г.). «Характеристика участков фосфорилирования на субъединице рецептора глутамата 4 рецепторов AMPA». The Journal of Neuroscience . 19 (12): 4748– 4754. doi :10.1523/JNEUROSCI.19-12-04748.1999. PMC  6782640. PMID  10366608 .
  • Chen L, Chetkovich DM, Petralia RS, Sweeney NT, Kawasaki Y, Wenthold RJ, Bredt DS, Nicoll RA (2001). «Старгазин регулирует синаптическое нацеливание рецепторов AMPA двумя различными механизмами». Nature . 408 (6815): 936– 943. Bibcode :2000Natur.408..936C. doi :10.1038/35050030. PMID  11140673. S2CID  4427689.
  • Hirbec H, Perestenko O, Nishimune A, Meyer G, Nakanishi S, Henley JM, Dev KK (май 2002 г.). «PDZ-белки PICK1, GRIP и синтенин связывают несколько подтипов глутаматных рецепторов. Анализ мотивов связывания PDZ». Журнал биологической химии . 277 (18): 15221– 15224. doi : 10.1074/jbc.C200112200 . hdl : 2262/89271 . PMID  11891216.
  • Томияма М., Родригес-Пуэртас Р., Кортес Р., Пасос А., Паласиос Х.М., Менгод Г. (сентябрь 2002 г.). «Флип- и флоп-варианты сплайсинга субъединиц АМРА-рецептора в спинном мозге при боковом амиотрофическом склерозе». Синапс . 45 (4): 245–249 . CiteSeerX  10.1.1.575.9300 . дои : 10.1002/syn.10098. PMID  12125045. S2CID  28604714.
  • Pasternack A, Coleman SK, Jouppila A, Mottershead DG, Lindfors M, Pasternack M, Keinänen K (декабрь 2002 г.). «Каналы рецепторов альфа-амино-3-гидрокси-5-метил-4-изоксазолпропионовой кислоты (AMPA) без N-концевого домена». Журнал биологической химии . 277 (51): 49662– 49667. doi : 10.1074/jbc.M208349200 . PMID  12393905.
  • Correia SS, Duarte CB, Faro CJ, Pires EV, Carvalho AL (февраль 2003 г.). «Протеинкиназа C гамма напрямую связывается с субъединицей рецептора альфа-амино-3-гидрокси-5-метил-4-изоксазол пропионата GluR4. Влияние на фосфорилирование рецептора». Журнал биологической химии . 278 (8): 6307– 6313. doi : 10.1074/jbc.M205587200 . hdl : 10316/12633 . PMID  12471040.
  • Makino C, Fujii Y, Kikuta R, Hirata N, Tani A, Shibata A, Ninomiya H, Tashiro N, Shibata H, Fukumaki Y (январь 2003 г.). «Положительная ассоциация гаплотипа гена GluR4 субъединицы рецептора AMPA (GRIA4) с шизофренией: картирование неравновесного сцепления с использованием однонуклеотидных полиморфизмов, равномерно распределенных по области гена». American Journal of Medical Genetics. Часть B, Neuropsychiatric Genetics . 116B (1): 17– 22. doi : 10.1002/ajmg.b.10041. PMID  12497607. S2CID  24883590.
  • Coleman SK, Cai C, Mottershead DG, Haapalahti JP, Keinänen K (февраль 2003 г.). «Поверхностная экспрессия рецептора GluR-D AMPA зависит от взаимодействия между его C-концевым доменом и белком 4.1». The Journal of Neuroscience . 23 (3): 798– 806. doi :10.1523/JNEUROSCI.23-03-00798.2003. PMC  6741938 . PMID  12574408.
  • Pasternack A, Coleman SK, Féthière J, Madden DR, LeCaer JP, Rossier J, Pasternack M, Keinänen K (март 2003 г.). «Характеристика функциональной роли N-гликанов в лиганд-связывающем домене рецептора AMPA». Journal of Neurochemistry . 84 (5): 1184– 1192. doi : 10.1046/j.1471-4159.2003.01611.x . PMID  12603841. S2CID  11350496.
  • Kawahara Y, Ito K, Sun H, Ito M, Kanazawa I, Kwak S (август 2004 г.). «GluR4c, альтернативная сплайсинговая изоформа GluR4, в изобилии экспрессируется в мозге взрослого человека». Brain Research. Molecular Brain Research . 127 ( 1– 2): 150– 155. doi :10.1016/j.molbrainres.2004.05.020. PMID  15306133.
  • Li G, Sheng Z, Huang Z, Niu L (апрель 2005 г.). «Кинетический механизм открытия канала рецептора GluRDflip AMPA». Биохимия . 44 (15): 5835– 5841. doi :10.1021/bi047413n. PMID  15823042.
  • Nuriya M, Oh S, Huganir RL (октябрь 2005 г.). "Взаимодействия, зависящие от фосфорилирования альфа-актинина-1/IQGAP1 с субъединицей рецептора AMPA GluR4". Journal of Neurochemistry . 95 (2): 544– 552. doi :10.1111/j.1471-4159.2005.03410.x. PMID  16190873. S2CID  9517535.

В данной статье использован текст из Национальной медицинской библиотеки США , являющийся общественным достоянием .

Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=GRIA4&oldid=1199436563"