GAMKD

GABCD  je delta (δ) podjednotka kyseliny gama-aminomáselné ( GABRD ) je protein kódovaný genem GABCD u lidí [1] [2] [3] . V mozku savců tvoří podjednotka delta (δ) specifické podtypy receptorů GABA , což vede k vytvoření podjednotky obsahující receptory GABA [4] .

Struktura a funkce

Delta (5) podjednotka, jedna z heteropentamerních 8 -GABA receptorových podjednotek, je definující podjednotka pro specifickou odpověď na y-aminomáselnou kyselinu ( GABA ). GABA je hlavním inhibičním neurotransmiterem v mozku savců, kde působí na receptory GABA, což jsou ligandem řízené chloridové kanály . Je sestaven z různorodého souboru 19 podjednotek (α1-α6, β1-β3, γ1-γ3, δ, ∈, θ, π a ρ1-ρ3) [5] [6] . Gen GABRD kóduje podjednotku delta (δ) [3] . Zejména podjednotka δ je běžně exprimována na GABA receptorech spojených s extrasynaptickou aktivitou, což znamená tonickou inhibici, která je pomalejší než klasická inhibice (fázická inhibice) [6] . Nejběžnější receptory GABA mají podjednotku gama (γ), která umožňuje receptoru vázat benzodiazepiny . Z tohoto důvodu se receptory obsahující 8-podjednotku někdy označují jako receptory GABAA "necitlivé na benzodiazepiny". Vykazují však výjimečně vysokou citlivost na ethanol ve srovnání s benzodiazepinovými receptory, které na něj nereagují. Receptory obsahující podjednotku δ jsou také zapojeny do dráhy ventrální tegmentální oblasti (VTA) v hippocampu mozku , což znamená, že mohou být důležité pro učení a paměť [7] .

Klonování GABAA receptorů

Receptory GABAA byly původně klonovány pomocí peptidových sekvencí odvozených z purifikovaných receptorů, které byly použity k vytvoření syntetických DNA sond pro screening mozkových cDNA knihoven [6] [8] [9] . Ve výsledku tato metoda vedla k identifikaci většiny genové rodiny s jejími izoformami : α1-α6, β1-β3, γ1-γ3 podjednotky a jedné δ podjednotky [10] .

Výraz závislý na typu buňky

Buněčná lokalizace mRNA 13 podjednotek receptoru GABA byla analyzována v různých oblastech mozku. [11] Například v cerebellum se různé podtypy receptorů nacházejí v cerebelárních granulových buňkách a Purkyňových buňkách , zatímco v čichové cibulce , periglomerulárních buňkách , buňkách s tuftem a buňkách vnitřních granulí vyjadřují podtypy receptoru GABA. [12] Konkrétně exprese podjednotky δ závislá na typu buňky je uvedena v tabulce níže.

V technickém srovnání mezi kvantitativní PCR s reverzní transkriptázou a digitální PCR byla zkoumána exprese genu GABA ve třech typech buněk somatosenzorického kortexu u potkanů: neurogliaformní neurony, neurony rychlého koše a pyramidové neurony [13] . Genová exprese byla nalezena ve všech třech typech buněk, ale vykazovala výrazně větší obohacení neurogliaformních neuronů ve srovnání s jinými studovanými buněčnými typy [13] . δ podjednotka receptoru GABA je silně downregulována chronickou intermitentní expozicí etanolu a zdá se, že je hlavním přispěvatelem k patologické závislosti na alkoholu [14] .

Vyšetřování δ-podjednotky pomocí fluorescence

Podjednotky receptoru GABAA byly označeny zeleným fluorescenčním proteinem ( GFP ) nebo jeho variantami, aby bylo možné studovat směrování, lokalizaci, oligomerizaci a proteinové interakce příslušných podtypů receptorů a příslušných podjednotek. Značení GFB se provádí na N-konci nebo C-konci odpovídající podjednotkové peptidové sekvence. GFB značení δ-podjednotky bylo provedeno na různých doménách podjednotek, jako je N-konec, C-konec, stejně jako na intracelulární (cytoplazmatické) doméně [15] [16] [17] . Navzdory těmto a dalším studiím však v současné době není jasné, zda podjednotka δ také vyžaduje podjednotky α a β pro membránové značení , protože vědecká literatura naznačuje protichůdné výsledky. Bylo tedy navrženo, že při použití GFB-značení této podjednotky byla exprese δ-podjednotky na buněčné membráně pozorována pouze v přítomnosti α- a β-podjednotek [17] . Jiná studie však ukázala, že podjednotka δ může sama vstoupit do buněčné membrány a že existují receptory obsahující kombinace βδ podjednotek [18] .

Poznámky

1. ↑ Bernd Sommer, Annemarie Poustka, Nigel K. Spurr, Peter H. Seeburg. Gen δ-podjednotky myšího receptoru GABA A: Struktura a přiřazení k lidskému chromozomu 1  //  DNA a buněčná biologie. — 1990-10. — Sv. 9 , iss. 8 . — S. 561–568 . - ISSN 1557-7430 1044-5498, 1557-7430 . doi : 10.1089/ dna.1990.9.561 .
2. ↑ W. Emberger, C. Windpassinger, E. Petek, P. M. Kroisel, K. Wagner. Přiřazení1 genu delta-podjednotky lidského receptoru GABAA (GABRD) k chromozomovému pásu 1p36.3 distálně k markeru NIB1364 pomocí radiačního hybridního mapování  //  Cytogenetic and Genome Research. - 2000. - Sv. 89 , iss. 3-4 . — S. 281–282 . — ISSN 1424-859X 1424-8581, 1424-859X . - doi : 10.1159/000015636 .
3. ↑ 1 2 Entrez Gen: GABRD receptor kyseliny gama-aminomáselné (GABA) A,  delta . Získáno 13. prosince 2021. Archivováno z originálu dne 13. prosince 2021.
4. ↑ 1 2 Ayla Arslan. Extrasynaptická δ-podjednotka obsahující receptory GABAA  (anglicky)  // Journal of Integrative Neuroscience. - 2021. - Sv. 20 , iss. 1 . — S. 173 . — ISSN 1757-448X . - doi : 10.31083/j.jin.2021.01.284 . Archivováno z originálu 13. prosince 2021.
5. ↑ Esa R Korpi, Gerhard Gründer, Hartmut Lüddens. Lékové interakce na receptorech GABAA  (anglicky)  // Progress in Neurobiology. — 2002-06. — Sv. 67 , iss. 2 . — S. 113–159 . - doi : 10.1016/S0301-0082(02)00013-8 . Archivováno 25. května 2021.
6. ↑ 1 2 3 T. Goetz, A. Arslan, W. Wisden, P. Wulff. GABAA receptory: struktura a funkce v bazálních gangliích  (anglicky)  // Progress in Brain Research. - Elsevier, 2007. - Sv. 160 . — S. 21–41 . — ISBN 978-0-444-52184-2 . - doi : 10.1016/s0079-6123(06)60003-4 . Archivováno z originálu 13. března 2021.
7. ↑ Elena Vashchinkina, Anne Panhelainen, Teemu Aitta-aho, Esa R. Korpi. Léky na receptor GABAA a neuronální plasticita v odměně a averzi: zaměření na ventrální tegmentální oblast  // Frontiers in Pharmacology. — 25. 11. 2014. - T. 5 . — ISSN 1663-9812 . - doi : 10.3389/fphar.2014.00256 .
8. ↑ Gabriele Grenningloh, Eckart Gundelfinger, Bertram Schmitt, Heinrich Betz, Mark G. Darlison. Glycin vs GABA receptory   // Příroda . — 1987-11. — Sv. 330 , iss. 6143 . — S. 25–26 . — ISSN 1476-4687 0028-0836, 1476-4687 . - doi : 10.1038/330025b0 . Archivováno z originálu 13. prosince 2021.
9. ↑ Peter R. Schofield, Mark G. Darlison, Norihisa Fujita, David R. Burt, F. Anne Stephenson. Sekvence a funkční exprese receptoru GABAA ukazuje superrodinu receptorů řízených ligandem  (anglicky)  // Nature. — 1987-07. — Sv. 328 , iss. 6127 . — S. 221–227 . — ISSN 1476-4687 0028-0836, 1476-4687 . - doi : 10.1038/328221a0 . Archivováno z originálu 13. prosince 2021.
10. ↑ P. H. Seeburg, W. Wisden, T. A. Verdoorn, D. B. Pritchett, P. Werner. Rodina GABAA receptorů: Molekulární a funkční rozmanitost  //  Symposia Cold Spring Harbor o kvantitativní biologii. — 1990-01-01. — Sv. 55 , iss. 0 _ — S. 29–40 . — ISSN 1943-4456 0091-7451, 1943-4456 . - doi : 10.1101/SQB.1990.055.01.006 .
11. ↑ W Wisden, Dj Laurie, H Monyer, Ph Seeburg. Distribuce 13 mRNA podjednotek receptoru GABAA v mozku potkana. I. Telencephalon, diencephalon, mesencephalon  (anglicky)  // The Journal of Neuroscience. - 1992-03-01. — Sv. 12 , iss. 3 . — S. 1040–1062 . — ISSN 1529-2401 0270-6474, 1529-2401 . - doi : 10.1523/JNEUROSCI.12-03-01040.1992 .
12. ↑ Dj Laurie, Ph Seeburg, W Wisden. Distribuce 13 mRNA podjednotek receptoru GABAA v mozku potkana. II. Čichová žárovka a mozeček  (anglicky)  // The Journal of Neuroscience. - 1992-03-01. — Sv. 12 , iss. 3 . — S. 1063–1076 . — ISSN 1529-2401 0270-6474, 1529-2401 . - doi : 10.1523/JNEUROSCI.12-03-01063.1992 .
13. ↑ 1 2 Nóra Faragó, Ágnes K. Kocsis, Sándor Lovas, Gábor Molnár, Eszter Boldog. Digitální PCR k určení počtu transkriptů z jednotlivých neuronů po záznamu patch-clamp   // BioTechniques . — 2013-06. — Sv. 54 , iss. 6 . — S. 327–336 . - ISSN 1940-9818 0736-6205, 1940-9818 . - doi : 10.2144/000114029 . Archivováno z originálu 14. března 2022.
14. ↑ Paolo Follesa, Gabriele Floris, Gino P. Asuni, Antonio Ibba, Maria G. Tocco. Chronický intermitentní ethanol reguluje expresi genu delta podjednotky podjednotkového receptoru hippocampu GABA(A)  // Hranice v buněčné neurovědě. — 2015-11-09. - T. 9 . — ISSN 1662-5102 . - doi : 10.3389/fncel.2015.00445 .
15. ↑ Ayla Arslan, Jakob von Engelhardt, William Wisden. Cytoplazmatická doména podjednotky δ je důležitá pro extrasynaptické cílení podtypů receptoru GABAA  //  Journal of Integrative Neuroscience. — 2014-12. — Sv. 13 , iss. 04 . — S. 617–631 . — ISSN 1757-448X 0219-6352, 1757-448X . - doi : 10.1142/S0219635214500228 . Archivováno z originálu 13. prosince 2021.
16. ↑ S. B. Christie, R.-W. Li, C. P. Miralles, BY. Yang, A. L. De Blas. Klastrované a neshlukované GABAA receptory v kultivovaných hipokampálních neuronech  //  Molekulární a buněčná neurověda. — 2006-01. — Sv. 31 , iss. 1 . — S. 1–14 . - doi : 10.1016/j.mcn.2005.08.014 . Archivováno z originálu 4. června 2018.
17. ↑ 1 2 Oligomerizace a exprese na buněčném povrchu rekombinantních receptorů GABAA označených v podjednotce δ  //  Journal of Integrative Neuroscience. - 2019. - Sv. 18 , iss. 4 . — S. 341 . — ISSN 0219-6352 . - doi : 10.31083/j.jin.2019.04.1207 . Archivováno z originálu 13. prosince 2021.
18. ↑ HJ Lee, NL Absalom, JR Hanrahan, P. van Nieuwenhuijzen, PK Ahring. Farmakologická charakterizace GABA, THIP a DS2 na binárních α4β3 a β3δ receptorech: GABA aktivuje β3δ receptory přes β3(+)δ(−) rozhraní  //  Brain Research. — 2016-08. — Sv. 1644 . — S. 222–230 . - doi : 10.1016/j.brainres.2016.05.019 . Archivováno z originálu 19. června 2018.