Рецептор глутамата, метаботропный 1 , также известный как GRM1 , представляет собой человеческий ген , который кодирует белок метаботропного рецептора глутамата 1 ( mGluR1 ). [5] [6] [7]
Функция
L - Глутамат является основным возбуждающим нейротрансмиттером в центральной нервной системе и активирует как ионотропные , так и метаботропные рецепторы глутамата . Глутаматергическая нейротрансмиссия участвует в большинстве аспектов нормальной работы мозга и может быть нарушена при многих невропатологических состояниях. Метаботропные рецепторы глутамата представляют собой семейство рецепторов, сопряженных с G-белком , которые были разделены на 3 группы на основе гомологии последовательностей, предполагаемых механизмов передачи сигнала и фармакологических свойств. Было показано, что группа I, которая включает GRM1 наряду с GRM5 , активирует фосфолипазу C. Группа II включает GRM2 и GRM3 , в то время как группа III включает GRM4 , GRM6 , GRM7 и GRM8 . Рецепторы групп II и III связаны с ингибированием каскада циклического АМФ, но различаются по своей селективности агонистов. Были описаны альтернативные варианты сплайсинга гена GRM1 , но их полная длина не определена. [5]
Была высказана мысль о возможной связи между mGluR и нейромодуляторами, поскольку антагонисты mGluR1 блокируют активацию адренергических рецепторов в нейронах. [8]
Исследования с мышами, у которых гены отключены
В 1994 году были зарегистрированы мыши, у которых отсутствовал функциональный глутаматный рецептор 1. Путем гомологичной рекомбинации, опосредованной генным нацеливанием, эти мыши стали дефицитными по белку рецептора mGlu 1. У мышей не было выявлено никаких основных анатомических изменений в мозге, но были нарушены мозжечковая долгосрочная депрессия и гиппокампальная долгосрочная потенциация . Кроме того, у них были нарушены двигательные функции, характеризующиеся нарушением равновесия. В водном лабиринте Морриса , анализе способностей к обучению, этим мышам требовалось значительно больше времени, чтобы успешно выполнить задачу. [9]
Клиническое значение
Мутации в гене GRM1 могут способствовать восприимчивости к меланоме . [10] Антитела к рецепторам mGluR1 вызывают мозжечковую атаксию и ухудшают длительную депрессию (LTDpathies) в мозжечке. [11]
Лиганды
В дополнение к ортостерическому сайту (сайту, где связывается эндогенный лиганд глутамат) на mGluR1 существуют по крайней мере два различных аллостерических сайта связывания . [12] В последние годы было разработано значительное количество мощных и специфических аллостерических лигандов – в основном антагонистов/ингибиторов, хотя до сих пор не обнаружено ни одного ортостерического подтипа селективных лигандов (2008). [13]
^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000152822 – Ensembl , май 2017 г.
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000019828 – Ensembl , май 2017 г.
^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ ab "Ген Entrez: рецептор глутамата GRM1, метаботропный 1".
^ Stephan D, Bon C, Holzwarth JA, Galvan M, Pruss RM (1996). «Человеческий метаботропный глутаматный рецептор 1: распределение мРНК, локализация хромосом и функциональная экспрессия двух вариантов сплайсинга». Neuropharmacology . 35 (12): 1649–1660. doi :10.1016/S0028-3908(96)00108-6. PMID 9076744. S2CID 37222391.
^ Макофф А. Дж., Филлипс Т., Пиллинг К., Эмсон П. (сентябрь 1997 г.). «Экспрессия нового варианта сплайсинга человеческого mGluR1 в мозжечке». NeuroReport . 8 (13): 2943–2947. doi :10.1097/00001756-199709080-00027. PMID 9376535. S2CID 28116484.
^ Смит RS, Вайц CJ, Аранеда RC (август 2009 г.). «Возбуждающее действие норадреналина и активация метаботропных глутаматных рецепторов в гранулярных клетках дополнительной обонятельной луковицы». Журнал нейрофизиологии . 102 (2): 1103–1114. doi :10.1152/jn.91093.2008. PMC 2724365. PMID 19474170 .
^ Conquet F, Bashir ZI, Davies CH, Daniel H, Ferraguti F, Bordi F, et al. (Ноябрь 1994). «Дефицит двигателя и нарушение синаптической пластичности у мышей с отсутствием mGluR1». Nature . 372 (6503): 237–243. Bibcode :1994Natur.372..237C. doi :10.1038/372237a0. PMID 7969468. S2CID 4256888.
^ Ortiz P, Vanaclocha F, López-Bran E, Esquivias JI, López-Estebaranz JL, Martín-González M и др. (ноябрь 2007 г.). «Генетический анализ гена GRM1 в восприимчивости человека к меланоме». European Journal of Human Genetics . 15 (11): 1176–1182. doi : 10.1038/sj.ejhg.5201887 . PMID 17609672.
^ Митома Х, Хоннорат Дж, Ямагути К, Манто М (декабрь 2021 г.). «LTDpathies: новая клиническая концепция». Мозжечок . 20 (6): 948–951. дои : 10.1007/s12311-021-01259-2 . ПМЦ 8674158 . ПМИД 33754326.
^ ab Hemstapat K, de Paulis T, Chen Y, Brady AE, Grover VK, Alagille D, et al. (август 2006 г.). «Новый класс положительных аллостерических модуляторов метаботропного глутаматного рецептора подтипа 1 взаимодействует с сайтом, отличным от сайта отрицательных аллостерических модуляторов». Молекулярная фармакология . 70 (2): 616–626. doi :10.1124/mol.105.021857. PMID 16645124. S2CID 2719603.
^ Lavreysen H, Wouters R, Bischoff F, Nóbrega Pereira S, Langlois X, Blokland S, et al. (декабрь 2004 г.). "JNJ16259685, высокоэффективный, селективный и системно активный антагонист рецептора mGlu1". Neuropharmacology . 47 (7): 961–972. doi :10.1016/j.neuropharm.2004.08.007. PMID 15555631. S2CID 601322.
^ Lavreysen H, Janssen C, Bischoff F, Langlois X, Leysen JE, Lesage AS (май 2003 г.). «[3H]R214127: новый высокоаффинный радиолиганд для рецептора mGlu1 обнаруживает общий сайт связывания, общий для нескольких аллостерических антагонистов». Молекулярная фармакология . 63 (5): 1082–1093. doi :10.1124/mol.63.5.1082. PMID 12695537.
^ Кохара А., Такахаши М., Яцуги С., Тамура С., Шитака И., Хаяшибе С. и др. (январь 2008 г.). «Нейропротекторные эффекты селективного антагониста метаботропных рецепторов глутамата типа 1 YM-202074 в моделях инсульта у крыс». Brain Research . 1191 : 168–179. doi :10.1016/j.brainres.2007.11.035. PMID 18164695. S2CID 3236484.
^ Кохара А., Нагакура Ю., Кисо Т., Тоя Т., Ватабики Т., Тамура С. и др. (сентябрь 2007 г.). «Антиноцицептивный профиль селективного метаботропного антагониста глутаматного рецептора 1 YM-230888 на моделях хронической боли на грызунах». Европейский журнал фармакологии . 571 (1): 8–16. дои : 10.1016/j.ejphar.2007.05.030. ПМИД 17597604.
^ Kohara A, Toya T, Tamura S, Watabiki T, Nagakura Y, Shitaka Y и др. (октябрь 2005 г.). «Свойства связывания радиолиганда и фармакологическая характеристика 6-амино-N-циклогексил-N,3-диметилтиазоло[3,2-a]бензимидазол-2-карбоксамида (YM-298198), высокоаффинного, селективного и неконкурентного антагониста метаботропного глутаматного рецептора типа 1». Журнал фармакологии и экспериментальной терапии . 315 (1): 163–169. doi :10.1124/jpet.105.087171. PMID 15976016. S2CID 15291494.
^ Suzuki G, Kimura T, Satow A, Kaneko N, Fukuda J, Hikichi H и др. (июнь 2007 г.). «Фармакологическая характеристика нового, перорально активного и мощного аллостерического метаботропного антагониста глутаматного рецептора 1, 4-[1-(2-фторпиридин-3-ил)-5-метил-1H-1,2,3-триазол-4-ил]-N-изопропил-N-метил-3,6-дигидропиридин-1(2H)-карбоксамида (FTIDC)». Журнал фармакологии и экспериментальной терапии . 321 (3): 1144–1153. doi :10.1124/jpet.106.116574. PMID 17360958. S2CID 10065500.
^ El-Kouhen O, Lehto SG, Pan JB, Chang R, Baker SJ, Zhong C и др. (ноябрь 2006 г.). «Блокада рецептора mGluR1 приводит к анальгезии и нарушению двигательных и когнитивных функций: эффекты A-841720, нового неконкурентного антагониста рецептора mGluR1». British Journal of Pharmacology . 149 (6): 761–774. doi :10.1038/sj.bjp.0706877. PMC 2014656 . PMID 17016515.
^ Vieira E, Huwyler J, Jolidon S, Knoflach F, Mutel V, Wichmann J (март 2009 г.). «Фторированные 9H-ксантен-9-карбоновые кислоты оксазол-2-ил-амиды как мощные, перорально доступные усилители рецептора mGlu1». Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters . 19 (6): 1666–1669. doi :10.1016/j.bmcl.2009.01.108. PMID 19233648.
^ Surin A, Pshenichkin S, Grajkowska E, Surina E, Wroblewski JT (март 2007 г.). «Циклотиазид селективно ингибирует рецепторы mGluR1, взаимодействующие с общим аллостерическим сайтом для неконкурентных антагонистов». Neuropharmacology . 52 (3): 744–754. doi :10.1016/j.neuropharm.2006.09.018. PMC 1876747 . PMID 17095021.
^ Surin A, Pshenichkin S, Grajkowska E, Surina E, Wroblewski JT (март 2007 г.). «Циклотиазид селективно ингибирует рецепторы mGluR1, взаимодействующие с общим аллостерическим сайтом для неконкурентных антагонистов». Neuropharmacology . 52 (3): 744–754. doi :10.1016/j.neuropharm.2006.09.018. PMC 1876747 . PMID 17095021.
^ Lemieszek MK, Stepulak A, Sawa-Wejksza K, Czerwonka A, Ikonomidou C, Rzeski W (2018). «Riluzole Inhibits Proliferation, Migration and Cell Cycle Progression and Induces Apoptosis in Tumor Cells of Various Origins». Противораковые агенты в медицинской химии . 18 (4): 565–572. doi :10.2174/1871520618666180228152713. PMID 29493465. S2CID 3605151.
^ Нагасава К., Аоки Х., Ясуда Э., Нагай К., Симохама С., Фудзимото С. (июль 2004 г.). «Возможное участие mGluR группы I в нейропротекторном действии теанина». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 320 (1): 116–122. дои : 10.1016/j.bbrc.2004.05.143. ПМИД 15207710.
Дальнейшее чтение
Bockaert J, Pin JP (апрель 1999). «Молекулярное изменение рецепторов, связанных с G-белком: эволюционный успех». The EMBO Journal . 18 (7): 1723–1729. doi :10.1093/emboj/18.7.1723. PMC 1171258. PMID 10202136 .
King JE, Eugenin EA, Buckner CM, Berman JW (апрель 2006 г.). «ВИЧ-тат и нейротоксичность». Микробы и инфекции . 8 (5): 1347–1357. doi : 10.1016/j.micinf.2005.11.014 . PMID 16697675.
Desai MA, Burnett JP, Mayne NG, Schoepp DD (октябрь 1995 г.). «Клонирование и экспрессия человеческого метаботропного глутаматного рецептора 1 альфа: улучшенное связывание при котрансфекции с транспортером глутамата». Молекулярная фармакология . 48 (4): 648–657. PMID 7476890.
Шерер С.В., Дювуазен Р.М., Кун Р., Хенг Х.Х., Беллони Э., Цуй Л.К. (январь 1996 г.). «Локализация двух генов метаботропных рецепторов глутамата, GRM3 и GRM8, в хромосоме 7q человека». Геномика . 31 (2): 230–233. дои : 10.1006/geno.1996.0036 . ПМИД 8824806.
Brakeman PR, Lanahan AA, O'Brien R, Roche K, Barnes CA, Huganir RL, Worley PF (март 1997 г.). «Гомер: белок, который селективно связывает метаботропные рецепторы глутамата». Nature . 386 (6622): 284–288. Bibcode :1997Natur.386..284B. doi :10.1038/386284a0. PMID 9069287. S2CID 4346579.
Stephan D, Bon C, Holzwarth JA, Galvan M, Pruss RM (1997). «Человеческий метаботропный глутаматный рецептор 1: распределение мРНК, локализация хромосом и функциональная экспрессия двух вариантов сплайсинга». Neuropharmacology . 35 (12): 1649–1660. doi :10.1016/S0028-3908(96)00108-6. PMID 9076744. S2CID 37222391.
Макофф А. Дж., Филлипс Т., Пиллинг К., Эмсон П. (сентябрь 1997 г.). «Экспрессия нового варианта сплайсинга человеческого mGluR1 в мозжечке». NeuroReport . 8 (13): 2943–2947. doi :10.1097/00001756-199709080-00027. PMID 9376535. S2CID 28116484.
Francesconi A, Duvoisin RM (март 1998). «Роль второй и третьей внутриклеточных петель метаботропных рецепторов глутамата в опосредовании активации двойной сигнальной трансдукции». Журнал биологической химии . 273 (10): 5615–5624. doi : 10.1074/jbc.273.10.5615 . PMID 9488690.
Okamoto T, Sekiyama N, Otsu M, Shimada Y, Sato A, Nakanishi S, Jingami H (май 1998). «Экспрессия и очистка внеклеточной области связывания лиганда метаботропного рецептора глутамата подтипа 1». Журнал биологической химии . 273 (21): 13089–13096. doi : 10.1074/jbc.273.21.13089 . PMID 9582347.
Snow BE, Hall RA, Krumins AM, Brothers GM, Bouchard D, Brothers CA и др. (Июль 1998 г.). "Специфичность активации ГТФазы RGS12 и специфичность связывания альтернативно сплайсированного домена PDZ (PSD-95/Dlg/ZO-1)". Журнал биологической химии . 273 (28): 17749–17755. doi : 10.1074/jbc.273.28.17749 . PMID 9651375.
Xiao B, Tu JC, Petralia RS, Yuan JP, Doan A, Breder CD и др. (октябрь 1998 г.). «Гомер регулирует ассоциацию метаботропных глутаматных рецепторов группы 1 с многовалентными комплексами родственных гомеров синаптических белков». Neuron . 21 (4): 707–716. doi : 10.1016/S0896-6273(00)80588-7 . PMID 9808458. S2CID 16431031.
Tu JC, Xiao B, Yuan JP, Lanahan AA, Leoffert K, Li M и др. (октябрь 1998 г.). «Гомер связывает новый мотив, богатый пролином, и связывает метаботропные рецепторы глутамата группы 1 с рецепторами IP3». Neuron . 21 (4): 717–726. doi : 10.1016/S0896-6273(00)80589-9 . PMID 9808459. S2CID 2851554.
Ciruela F, Robbins MJ, Willis AC, McIlhinney RA (январь 1999). «Взаимодействие C-конца метаботропного рецептора глутамата типа 1альфа с белками мозга крысы: доказательства прямого взаимодействия с тубулином». Journal of Neurochemistry . 72 (1): 346–354. doi : 10.1046/j.1471-4159.1999.0720346.x . PMID 9886087. S2CID 3923065.
Robbins MJ, Ciruela F, Rhodes A, McIlhinney RA (июнь 1999). "Характеристика димеризации метаботропных глутаматных рецепторов с использованием N-концевого усечения mGluR1alpha". Journal of Neurochemistry . 72 (6): 2539–2547. doi : 10.1046/j.1471-4159.1999.0722539.x . PMID 10349865. S2CID 43073802.
Mody N, Hermans E, Nahorski SR, Challiss RA (октябрь 1999 г.). «Ингибирование N-связанного гликозилирования метаботропного рецептора глутамата типа 1альфа туникамицином: влияние на экспрессию и функцию рецепторов на поверхности клеток». Neuropharmacology . 38 (10): 1485–1492. doi :10.1016/S0028-3908(99)00099-4. PMID 10530810. S2CID 31175440.
Francesconi A, Duvoisin RM (май 2000 г.). «Противоположные эффекты протеинкиназы C и протеинкиназы A на сигнализацию метаботропного рецептора глутамата: селективная десенсибилизация пути инозитолтрифосфата/Ca2+ путем фосфорилирования домена сопряжения рецептора с G-белком». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 97 (11): 6185–6190. Bibcode : 2000PNAS ...97.6185F. doi : 10.1073/pnas.97.11.6185 . PMC 18579. PMID 10823959.
Ганеш С., Амано К., Ямакава К. (2000). «Присвоение гена GRM1, кодирующего метаботропный глутаматный рецептор 1, полосе хромосомы человека 6q24 с помощью гибридизации in situ». Цитогенетика и клеточная генетика . 88 (3–4): 314–315. doi :10.1159/000015517. PMID 10828618. S2CID 26499807.
Ray K, Hauschild BC (ноябрь 2000 г.). «Cys-140 имеет решающее значение для димеризации метаботропного глутаматного рецептора-1». Журнал биологической химии . 275 (44): 34245–34251. doi : 10.1074/jbc.M005581200 . PMID 10945991.
Hartley JL, Temple GF, Brasch MA (ноябрь 2000 г.). «Клонирование ДНК с использованием in vitro сайт-специфической рекомбинации». Genome Research . 10 (11): 1788–1795. doi :10.1101/gr.143000. PMC 310948. PMID 11076863 .
"Метаботропные рецепторы глутамата: mGlu1". База данных рецепторов и ионных каналов IUPHAR . Международный союз фундаментальной и клинической фармакологии. Архивировано из оригинала 2016-03-03 . Получено 2008-12-05 .
Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для UniProt : Q13255 (метаботропный глутаматный рецептор 1) на сайте PDBe-KB .