ГАМКД
ГАМКД — субъединица дельта (δ) гамма-аминомасляная кислоты (англ. GABRD) — белок, который у человека кодируется ГАМКД геном[1][2][3]. В головном мозге млекопитающих субъединица дельта (δ) образует специфические подтипы рецепторов ГАМКА, приводящей к созданию субъединицы, содержащей рецепторы ГАМКА[4].
Структура и функцияПравить
Субъединица дельта (δ), одна из субъединиц гетеро-пентамерных рецепторов δ-ГАМК, является определяющей субъединицей для специфического ответа на γ-аминомасляную кислоту (ГАМК). ГАМК является основным тормозным нейромедиатором в головном мозге млекопитающих, где он действует на рецепторы ГАМК, которые являются лиганд-зависимыми хлоридными каналами. Он собран из разнообразного пула 19 субъединиц (α1-α6, β1-β3, γ1-γ3, δ, ∈, θ, π и ρ1-ρ3)[5][6]. Ген GABRD кодирует субъединицу дельта (δ)[3]. В частности, δ-субъединица обычно экспрессируется в рецепторах ГАМКА, связанных с внесинаптической активностью, знаменуя собой тоническое ингибирование, которое происходит медленнее по сравнению с классическим ингибированием (фазическое ингибирование)[6]. Наиболее распространенные рецепторы ГАМКА имеют субъединицу гамма (γ), которая позволяет рецептору связывать бензодиазепины. По этой причине рецепторы, содержащие δ-субъединицы, иногда называют «нечувствительными к бензодиазепинам» рецепторами ГАМКА. Однако, они демонстрируют исключительно высокую чувствительность к этанолу по сравнению с рецепторами, чувствительными к бензодиазепинам, которые на него не реагируют. Рецепторы, содержащие δ-субъединицу, также участвуют в пути вентральной области покрышки (ВОП) в гиппокампе мозга, что означает, что они могут иметь значение для обучения и памяти[7].
Клонирование ГАМКА рецепторовПравить
Рецепторы ГАМКА были первоначально клонированы пептидными последовательностями, полученными из очищенных рецепторов, которые были использованы для создания синтетических ДНК-зондов для скрининга библиотек кДНК мозга[6][8][9]. В итоге, этот метод привел к идентификации большей части семейства генов с его изоформами: субъединицы α1-α6, β1-β3, γ1-γ3 и одна субъединица δ[10].
Экспрессия в зависимости от типа клетокПравить
Клеточная локализация мРНК 13 субъединиц рецептора ГАМКА была проанализирована в различных областях мозга.[11] Например, в мозжечке различные подтипы рецепторов обнаружены в гранулярных клетках мозжечка и клетках Пуркинье, тогда как в обонятельной луковице перигломерулярные клетки, тафтинговые клетки и внутренние гранулярные клетки экспрессируют подтипы рецепторов ГАМКА.[12] В частности, экспрессия субъединицы δ, зависящая от типа клетки, показана в таблице ниже.
Комбинация субъединиц | Типы клеток |
---|---|
α6bδ | Гранулярные клетки мозжечка |
α1bδ | Вставочные нейроны гиппокампа, вставочные нейроны неокортекса |
α4β2δ | Ретрансляционные нейроны таламуса, шиповатые нейроны полосатого тела, зубчатые гранулярные клетки гиппокампа, пирамидные нейроны неокортекса |
При техническом сравнении количественной ПЦР с обратной транскриптазой и цифровой ПЦР экспрессия гена ГАМКД была исследована в трех типах клеток соматосенсорной коры у крыс: нейроглиаформных нейронах, быстрых корзинчатых нейронах и пирамидных нейронах[13]. Экспрессия генов была обнаружена во всех трёх типах клеток, но показала заметно большее обогащение в нейроглиаформных нейронах по сравнению с другими исследованными типами клеток[13]. δ-субъединица рецептора ГАМКА сильно подавляется хроническим прерывистым воздействием этанола и, по-видимому, вносит большой вклад в патологическую алкогольную зависимость[14].
Исследование δ-субъединицы с помощью флуоресценцииПравить
Субъединицы рецепторов ГАМКА были помечены зеленым флуоресцентным белком (ЗФБ) или его вариантами для изучения траффинкинга, локализации, олигомеризации и белковых взаимодействий соответствующих подтипов рецепторов и соответствующих субъединиц. ЗФБ-мечение проводят на N-конце или C-конце последовательности пептида соответствующей субъединицы. ЗФБ-мечение δ-субъединицы было выполнено в различных доменах субъединицы, таких как N-конец, C-конец, а также на внутриклеточном (цитоплазматическом) домене[15][16][17]. Тем не менее, несмотря на эти и другие исследования, на данный момент неясно, требует ли δ субъединица также α- и β-субъединиц для мечения на мембрану, поскольку научная литература предлагает противоречивые результаты. Так, было предположено, что с использованием ЗФБ-мечения этой субъединицы, экспрессия δ-субъединицы на клеточной мембране наблюдалась только в присутствии как α-, так и β-субъединиц[17]. Однако, другое исследование показало, что субъединица δ может попасть на клеточную мембрану самостоятельно, и что существуют рецепторы, содержащие βδ комбинации субъединиц[18].
ПримечанияПравить
- ↑ Bernd Sommer, Annemarie Poustka, Nigel K. Spurr, Peter H. Seeburg. The Murine GABA A Receptor δ-Subunit Gene: Structure and Assignment to Human Chromosome 1 (англ.) // DNA and Cell Biology. — 1990-10. — Vol. 9, iss. 8. — P. 561–568. — ISSN 1557-7430 1044-5498, 1557-7430. — doi:10.1089/dna.1990.9.561.
- ↑ W. Emberger, C. Windpassinger, E. Petek, P.M. Kroisel, K. Wagner. Assignment1 of the human GABAA receptor delta-subunit gene (GABRD) to chromosome band 1p36.3 distal to marker NIB1364 by radiation hybrid mapping (англ.) // Cytogenetic and Genome Research. — 2000. — Vol. 89, iss. 3—4. — P. 281–282. — ISSN 1424-859X 1424-8581, 1424-859X. — doi:10.1159/000015636.
- ↑ 1 2 Entrez Gene: GABRD gamma-aminobutyric acid (GABA) A receptor, delta (англ.). Дата обращения: 13 декабря 2021. Архивировано 13 декабря 2021 года.
- ↑ 1 2 Ayla Arslan. Extrasynaptic δ-subunit containing GABAA receptors (англ.) // Journal of Integrative Neuroscience. — 2021. — Vol. 20, iss. 1. — P. 173. — ISSN 1757-448X. — doi:10.31083/j.jin.2021.01.284. Архивировано 13 декабря 2021 года.
- ↑ Esa R Korpi, Gerhard Gründer, Hartmut Lüddens. Drug interactions at GABAA receptors (англ.) // Progress in Neurobiology. — 2002-06. — Vol. 67, iss. 2. — P. 113–159. — doi:10.1016/S0301-0082(02)00013-8. Архивировано 25 мая 2021 года.
- ↑ 1 2 3 T. Goetz, A. Arslan, W. Wisden, P. Wulff. GABAA receptors: structure and function in the basal ganglia (англ.) // Progress in Brain Research. — Elsevier, 2007. — Vol. 160. — P. 21–41. — ISBN 978-0-444-52184-2. — doi:10.1016/s0079-6123(06)60003-4. Архивировано 13 марта 2021 года.
- ↑ Elena Vashchinkina, Anne Panhelainen, Teemu Aitta-aho, Esa R. Korpi. GABAA receptor drugs and neuronal plasticity in reward and aversion: focus on the ventral tegmental area // Frontiers in Pharmacology. — 2014-11-25. — Т. 5. — ISSN 1663-9812. — doi:10.3389/fphar.2014.00256.
- ↑ Gabriele Grenningloh, Eckart Gundelfinger, Bertram Schmitt, Heinrich Betz, Mark G. Darlison. Glycine vs GABA receptors (англ.) // Nature. — 1987-11. — Vol. 330, iss. 6143. — P. 25–26. — ISSN 1476-4687 0028-0836, 1476-4687. — doi:10.1038/330025b0. Архивировано 13 декабря 2021 года.
- ↑ Peter R. Schofield, Mark G. Darlison, Norihisa Fujita, David R. Burt, F. Anne Stephenson. Sequence and functional expression of the GABAA receptor shows a ligand-gated receptor super-family (англ.) // Nature. — 1987-07. — Vol. 328, iss. 6127. — P. 221–227. — ISSN 1476-4687 0028-0836, 1476-4687. — doi:10.1038/328221a0. Архивировано 13 декабря 2021 года.
- ↑ P.H. Seeburg, W. Wisden, T.A. Verdoorn, D.B. Pritchett, P. Werner. The GABAA Receptor Family: Molecular and Functional Diversity (англ.) // Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology. — 1990-01-01. — Vol. 55, iss. 0. — P. 29–40. — ISSN 1943-4456 0091-7451, 1943-4456. — doi:10.1101/SQB.1990.055.01.006.
- ↑ W Wisden, Dj Laurie, H Monyer, Ph Seeburg. The distribution of 13 GABAA receptor subunit mRNAs in the rat brain. I. Telencephalon, diencephalon, mesencephalon (англ.) // The Journal of Neuroscience. — 1992-03-01. — Vol. 12, iss. 3. — P. 1040–1062. — ISSN 1529-2401 0270-6474, 1529-2401. — doi:10.1523/JNEUROSCI.12-03-01040.1992.
- ↑ Dj Laurie, Ph Seeburg, W Wisden. The distribution of 13 GABAA receptor subunit mRNAs in the rat brain. II. Olfactory bulb and cerebellum (англ.) // The Journal of Neuroscience. — 1992-03-01. — Vol. 12, iss. 3. — P. 1063–1076. — ISSN 1529-2401 0270-6474, 1529-2401. — doi:10.1523/JNEUROSCI.12-03-01063.1992.
- ↑ 1 2 Nóra Faragó, Ágnes K. Kocsis, Sándor Lovas, Gábor Molnár, Eszter Boldog. Digital PCR to determine the number of transcripts from single neurons after patch-clamp recording (англ.) // BioTechniques. — 2013-06. — Vol. 54, iss. 6. — P. 327–336. — ISSN 1940-9818 0736-6205, 1940-9818. — doi:10.2144/000114029. Архивировано 14 марта 2022 года.
- ↑ Paolo Follesa, Gabriele Floris, Gino P. Asuni, Antonio Ibba, Maria G. Tocco. Chronic Intermittent Ethanol Regulates Hippocampal GABA(A) Receptor Delta Subunit Gene Expression // Frontiers in Cellular Neuroscience. — 2015-11-09. — Т. 9. — ISSN 1662-5102. — doi:10.3389/fncel.2015.00445.
- ↑ Ayla Arslan, Jakob von Engelhardt, William Wisden. Cytoplasmic domain of δ subunit is important for the extra-synaptic targeting of GABA A receptor subtypes (англ.) // Journal of Integrative Neuroscience. — 2014-12. — Vol. 13, iss. 04. — P. 617–631. — ISSN 1757-448X 0219-6352, 1757-448X. — doi:10.1142/S0219635214500228. Архивировано 13 декабря 2021 года.
- ↑ S.B. Christie, R.-W. Li, C.P. Miralles, B-Y. Yang, A.L. De Blas. Clustered and non-clustered GABAA receptors in cultured hippocampal neurons (англ.) // Molecular and Cellular Neuroscience. — 2006-01. — Vol. 31, iss. 1. — P. 1–14. — doi:10.1016/j.mcn.2005.08.014. Архивировано 4 июня 2018 года.
- ↑ 1 2 Oligomerization and cell surface expression of recombinant GABAA receptors tagged in the δ subunit (англ.) // Journal of Integrative Neuroscience. — 2019. — Vol. 18, iss. 4. — P. 341. — ISSN 0219-6352. — doi:10.31083/j.jin.2019.04.1207. Архивировано 13 декабря 2021 года.
- ↑ H.J. Lee, N.L. Absalom, J.R. Hanrahan, P. van Nieuwenhuijzen, P.K. Ahring. A pharmacological characterization of GABA, THIP and DS2 at binary α4β3 and β3δ receptors: GABA activates β3δ receptors via the β3(+)δ(−) interface (англ.) // Brain Research. — 2016-08. — Vol. 1644. — P. 222–230. — doi:10.1016/j.brainres.2016.05.019. Архивировано 19 июня 2018 года.