GRIK2

GRIK2
"GLUR6" 및 "글루타마이트 수용체 6"은 여기서 리디렉션된다.MGLUR6의 경우 메타보틱스 글루탐산염 수용체 6을 참조하십시오.
GRIK2
Protein GRIK2 PDB 1s50.png
사용 가능한 구조물
PDB직교 검색: PDBe RCSB
식별자
별칭GRIK2, EA4, GLR6, GLUK6, GLUR6, GLUK2, MRT6, 글루탐산 이온성 수용체 카인산형 소단위2, NEDLAS
외부 IDOMIM: 138244 MGI: 95815 HomoloGene: 40717 GeneCard: GRIK2
직교체
종인간마우스
엔트레스

2898

14806

앙상블

ENSG00000164418

ENSMUSG00000056073

유니프로트

Q13002

P39087

RefSeq(mRNA)

NM_001166247
NM_021956
NM_175768

NM_001111268
NM_010349

RefSeq(단백질)

NP_001159719
NP_068775
NP_786944

NP_001104738
NP_034479
NP_001345795

위치(UCSC)Chr 6: 100.96 – 102.08MbChr 10: 49.09 – 49.79Mb
PubMed 검색[3][4]
위키다타
인간 보기/편집마우스 보기/편집

글루탐산염 수용체 카이나이트형 서브유닛2는 이온방성 글루탐산염 수용체 6 또는 글루R6이라고도 하며, 인간에서 GRIK2(또는 GLUR6) 유전자에 의해 인코딩되는 단백질이다.[5][6][7]

함수

이 유전자는 카이네이트 글루탐산염 수용체의 하위 단위를 암호화한다.이 수용기는 시냅스 가소성, 학습, 기억력에 역할을 할 수 있다.또한 망막에서 시상하부로의 시각적 정보의 전송에도 관여할 수 있다.인코딩된 단백질의 구조와 기능은 RNA 편집에 의해 영향을 받는다.또는 구별되는 ISO형식을 인코딩하는 분할된 대본변형이 이 유전자에 대해 설명되었다.[7]

임상적 유의성

GRIK2 삭제-반전 돌연변이에 대한 동질성은 비증상 자가 열성 정신지체와 관련이 있다.[8]

상호작용

GRIK2는 다음과 상호 작용하는 것으로 나타났다.

RNA 편집

여러 신경전달물질 수용체와 이온 채널에 대한 프리-mRNA는 AMPA 수용체 서브유닛(GluR2, GluR3, GluR4)과 카이네이트 수용체 서브유닛(GluR5, GluR6)을 포함한 ADAR의 기질이다.글루탐산염 게이트 이온 채널은 채널당 4개의 서브유닛으로 구성되며, 각 서브유닛은 모공 루프 구조에 기여한다.모공 루프 구조는 K+ 채널에서 발견되는 구조(예v: 인간 K1.1 채널, 사전 mRNA도 A to I RNA 편집 대상이 된다)[16][17]와 유사하다.RNA 스플라이싱뿐만 아니라 이온성 글루탐산 수용체 서브유닛의 다양성은 지극히 높은 다양성을 설명하면서 개별 서브유닛의 RNA 편집 이벤트에 의해 결정된다.

유형

GluR6의 사전 mRNA에서 발생하는 RNA 편집의 종류는 아데노신에서 이노신(A to I) 편집이다.[18]

A to I RNA 편집은 RNA(ADAR)에 작용하는 아데노신 디아미나제 계열에 의해 촉매로 작용하여, 사전 mRNA의 이중 가닥 영역 내에서 아데노신을 구체적으로 인식하여 이노신에 디아민화한다.이노신(inosines)은 세포의 번역 기계에 의해 구아노신(guanosine)으로 인식된다.ADAR 계열의 ADARs 1-3 멤버가 3명 있으며 ADAR1은 효소 활성 멤버로 ADAR2가 유일하다.ADAR1과 ADAR2는 조직으로 널리 표현되는 반면 ADAR3는 뇌로 제한되며, 여기서 총체적으로 규제적 역할을 한다.RNA의 이중 가닥 영역은 편집 현장의 영역에 가까운 잔류물들 사이에 베이스 페어링에 의해 형성되며, 때로는 외음 순서에 따라 위치할 수 있지만, 대개는 인접 인트론에 잔류물이 있다.편집 영역과 기본 쌍을 이루는 영역을 ECS(Editing Comprehible Sequence)라고 한다.

ADAR 바인딩은 이중 가닥 RNA 바인딩 도메인을 통해 dsRNA 기질과 직접 상호작용한다.코딩 순서 내에서 편집 사이트가 발생하는 경우 코돈 변경 결과가 될 수 있다.이것은 1차 단백질 구조의 변화로 단백질 이소폼의 번역으로 이어질 수 있다.따라서 편집은 단백질 기능도 바꿀 수 있다.A to I 편집은 인트론, 번역되지 않은 영역(UTR), LINE 및 SINE(특히 Alu 반복)과 같은 비코딩 RNA 시퀀스에서 발생한다.이들 영역에서 A to I 편집의 기능은 이음 부위의 생성과 핵에 RNA의 보존을 수반하는 것으로 생각된다.

위치

GLUR6의 사전 mRNA는 아미노산 위치 567, 571, 621에서 편집한다.코돈의 편집 결과로 이름을 얻은 Q/R 위치는 글루타민(Q) 코돈(CAG)에서 아르기닌(R) 코돈(CGG)으로 변경되는 코돈으로, 두 번째 멤브레인 도메인(M2)의 "포어 루프"에 위치한다.GluR6 프리 mRNA의 Q/R 사이트는 3개의 외부와 4개의 내부 뉴클레오티드의 비대칭 루프에서 발생한다.Q/R 편집 사이트는 GluR2와 GluR5에서도 관찰된다.Q/R 사이트는 GluR2와 GluR6에서 동일 위치에 위치한다.[19]

GluR-6 is also edited at I/V and Y/C sites, which are found in the first membrane domain (M1). At the I/V site, editing results in a codon change from (ATT) isoleucine (I) to (GTT) valine (V), while at the Y/C site, the codon change is from (TAC) tyrosine (Y) to (TGC) cysteine (C).[20]

RNAfold 프로그램은 GluR-6 프리 mRNA의 Q/R 사이트 주변에서 putive double stranded RNA(dsRNA) 순응을 특징으로 삼았다.이 순서는 현장에서 편집하는 데 필요하다.대본 분석에서 가능한 편집 보완 순서는 12번 intron 내에서 편집 사이트에서 다운스트림 1.9 kb로 관찰되었다.[19]M1의 편집 사이트에 대한 ECS는 아직 파악되지 않았지만 편집 사이트로부터 상당한 거리에서 발생할 가능성이 있다.[21]

규정

GluR6 사전 mRNA의 Q/R 사이트 편집은 쥐 배아에서 0%부터 출생 시 80%까지 랫드에서 개발적으로 규제되는 것으로 입증되었다.이는 거의 100% 편집돼 발전적으로 규제되지 않는 AMPA 수용체 서브유닛 GluR2와는 다르다.[20]편집된 형태의 글루R6 기록과 편집되지 않은 형태의 상당량이 성인의 뇌에서 발견된다.수용체는 모든 회백질 구조에서 90%가 편집되는 반면 백질에서는 10%만 수정된다.빈도는 쥐 배아의 0%에서 성인 쥐의 85%로 증가한다.

결과들

구조

1차 GluR6 대본은 최대 3개의 포지션으로 편집할 수 있다.세 위치 각각에서 편집은 채널의 Ca2+ 투과성에 영향을 미친다.[22]

함수

편집은 채널의 전기생리학에서 역할을 한다.Q/R 사이트의 편집은 GluR6에서 필수적이지 않은 것으로 간주되었다.[23]GluR6의 편집되지 않은 버전은 시냅스 가소성 규제에 기능한다고 보고되었다.편집된 버전은 시냅스 가소성을 억제하고 발작 민감성을 감소시키는 것으로 생각된다.[22]Q/R 부위가 부족한 생쥐는 장기적 위력이 증가하며 카이네이트 유도 발작에 더 취약하다.발작 횟수는 RNA 편집량과 반비례적으로 상관관계가 있다.인간 GluR6 사전 mRNA 편집은 발작 시 증가하며, 적응적 메커니즘일 수 있다.[24][25]

세 현장에서 서로 다른 편집 조합의 결과로 최대 8개의 다른 단백질 등소형이 발생할 수 있으며, 이는 동역학적으로 다른 수용체 변형을 야기한다.Q/R 사이트 편집이 칼슘 투과성에 미치는 영향은 I/V 사이트와 Y/C 사이트의 편집에 따라 달라 보인다.TM1(I/V, Y/C)의 두 사이트 모두 편집 시 칼슘 투과성을 위해 Q/R 사이트 편집이 필요하다.반대로 I/V 사이트나 Y/C 사이트를 편집하지 않을 경우 수용체는 Q/R 사이트 편집과 관계없이 높은 칼슘 투과성을 나타낸다.이 두 개의 등소형질의 공동조립은 칼슘 투과성이 감소된 수용체를 생성한다.[22]

Q/R 부위의 RNA 편집은 아라키돈산과 도코사헥사노산 같은[26] 막 지방산에 의한 채널 억제에 영향을 미칠 수 있다. 편집된 이 형태만 있는 카이네이트 수용체들의 경우, 이것들은 이러한 지방산에 의해 강하게 억제되지만, 단 하나의 비편집 서브 유닛을 포함하는 것으로는 이 효과를 폐지하기에 충분하다.[26]

조절곤란

생쥐에서 일어나는 카이네이트 유도 발작은 인간의 측두엽 간질의 모델로 쓰인다.GluR6의 Q/R 사이트에서 편집이 부족한 생쥐는 발작 민감성이 증가했지만, 인체 간질 환자의 조직 분석 결과 이 사이트에서는 편집이 감소하지 않았다.[23][27][28][29]

참고 항목

참조

  1. ^ a b c GRCh38: 앙상블 릴리스 89: ENSG00000164418 - 앙상블, 2017년 5월
  2. ^ a b c GRCm38: 앙상블 릴리스 89: ENSMUSG000056073 - 앙상블, 2017년 5월
  3. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. ^ HGNC. "Symbol Report: GRIK2". Retrieved 29 December 2017.
  6. ^ Paschen W, Blackstone CD, Huganir RL, Ross CA (Aug 1994). "Human GluR6 kainate receptor (GRIK2): molecular cloning, expression, polymorphism, and chromosomal assignment". Genomics. 20 (3): 435–40. doi:10.1006/geno.1994.1198. PMID 8034316.
  7. ^ a b "Entrez Gene: GRIK2 glutamate receptor, ionotropic, kainate 2".
  8. ^ Motazacker MM, Rost BR, Hucho T, Garshasbi M, Kahrizi K, Ullmann R, Abedini SS, Nieh SE, Amini SH, Goswami C, Tzschach A, Jensen LR, Schmitz D, Ropers HH, Najmabadi H, Kuss AW (October 2007). "A defect in the ionotropic glutamate receptor 6 gene (GRIK2) is associated with autosomal recessive mental retardation". Am. J. Hum. Genet. 81 (4): 792–8. doi:10.1086/521275. PMC 2227928. PMID 17847003.
  9. ^ a b Mehta S, Wu H, Garner CC, Marshall J (May 2001). "Molecular mechanisms regulating the differential association of kainate receptor subunits with SAP90/PSD-95 and SAP97". J. Biol. Chem. 276 (19): 16092–9. doi:10.1074/jbc.M100643200. PMID 11279111.
  10. ^ a b Garcia EP, Mehta S, Blair LA, Wells DG, Shang J, Fukushima T, Fallon JR, Garner CC, Marshall J (Oct 1998). "SAP90 binds and clusters kainate receptors causing incomplete desensitization". Neuron. 21 (4): 727–39. doi:10.1016/s0896-6273(00)80590-5. PMID 9808460. S2CID 18723258.
  11. ^ a b c d Hirbec H, Francis JC, Lauri SE, Braithwaite SP, Coussen F, Mulle C, Dev KK, Coutinho V, Meyer G, Isaac JT, Collingridge GL, Henley JM, Couthino V (Feb 2003). "Rapid and differential regulation of AMPA and kainate receptors at hippocampal mossy fibre synapses by PICK1 and GRIP". Neuron. 37 (4): 625–38. doi:10.1016/s0896-6273(02)01191-1. PMC 3314502. PMID 12597860.
  12. ^ Kohda K, Kamiya Y, Matsuda S, Kato K, Umemori H, Yuzaki M (Jan 2003). "Heteromer formation of delta2 glutamate receptors with AMPA or kainate receptors". Brain Res. Mol. Brain Res. 110 (1): 27–37. doi:10.1016/s0169-328x(02)00561-2. PMID 12573530.
  13. ^ Wenthold RJ, Trumpy VA, Zhu WS, Petralia RS (Jan 1994). "Biochemical and assembly properties of GluR6 and KA2, two members of the kainate receptor family, determined with subunit-specific antibodies". J. Biol. Chem. 269 (2): 1332–9. doi:10.1016/S0021-9258(17)42262-9. PMID 8288598.
  14. ^ Ripellino JA, Neve RL, Howe JR (Jan 1998). "Expression and heteromeric interactions of non-N-methyl-D-aspartate glutamate receptor subunits in the developing and adult cerebellum". Neuroscience. 82 (2): 485–97. doi:10.1016/s0306-4522(97)00296-0. PMID 9466455. S2CID 23219004.
  15. ^ a b Hirbec H, Perestenko O, Nishimune A, Meyer G, Nakanishi S, Henley JM, Dev KK (May 2002). "The PDZ proteins PICK1, GRIP, and syntenin bind multiple glutamate receptor subtypes. Analysis of PDZ binding motifs". J. Biol. Chem. 277 (18): 15221–4. doi:10.1074/jbc.C200112200. PMID 11891216.
  16. ^ Seeburg PH, Single F, Kuner T, Higuchi M, Sprengel R (July 2001). "Genetic manipulation of key determinants of ion flow in glutamate receptor channels in the mouse". Brain Res. 907 (1–2): 233–43. doi:10.1016/S0006-8993(01)02445-3. PMID 11430906. S2CID 11969068.
  17. ^ Bhalla T, Rosenthal JJ, Holmgren M, Reenan R (October 2004). "Control of human potassium channel inactivation by editing of a small mRNA hairpin". Nat. Struct. Mol. Biol. 11 (10): 950–6. doi:10.1038/nsmb825. PMID 15361858. S2CID 34081059.
  18. ^ 52. 세부르크 PH, 히구치 M, 스렌겔 R. 브레인 레즈 브레인 레즈 1998;26:217–29.
  19. ^ a b Sommer B, Köhler M, Sprengel R, Seeburg PH (October 1991). "RNA editing in brain controls a determinant of ion flow in glutamate-gated channels". Cell. 67 (1): 11–9. doi:10.1016/0092-8674(91)90568-J. PMID 1717158. S2CID 22029384.
  20. ^ a b Bernard A, Khrestchatisky M (May 1994). "Assessing the extent of RNA editing in the TMII regions of GluR5 and GluR6 kainate receptors during rat brain development". J. Neurochem. 62 (5): 2057–60. doi:10.1046/j.1471-4159.1994.62052057.x. PMID 7512622. S2CID 27091741.
  21. ^ Niswender CM (September 1998). "Recent advances in mammalian RNA editing". Cell. Mol. Life Sci. 54 (9): 946–64. doi:10.1007/s000180050225. PMID 9791538. S2CID 20556833.
  22. ^ a b c Köhler M, Burnashev N, Sakmann B, Seeburg PH (March 1993). "Determinants of Ca2+ permeability in both TM1 and TM2 of high affinity kainate receptor channels: diversity by RNA editing". Neuron. 10 (3): 491–500. doi:10.1016/0896-6273(93)90336-P. PMID 7681676. S2CID 39976579.
  23. ^ a b Vissel B, Royle GA, Christie BR, Schiffer HH, Ghetti A, Tritto T, Perez-Otano I, Radcliffe RA, Seamans J, Sejnowski T, Wehner JM, Collins AC, O'Gorman S, Heinemann SF (January 2001). "The role of RNA editing of kainate receptors in synaptic plasticity and seizures". Neuron. 29 (1): 217–27. doi:10.1016/S0896-6273(01)00192-1. PMID 11182093. S2CID 7976952.
  24. ^ Bernard A, Ferhat L, Dessi F, Charton G, Represa A, Ben-Ari Y, Khrestchatisky M (February 1999). "Q/R editing of the rat GluR5 and GluR6 kainate receptors in vivo and in vitro: evidence for independent developmental, pathological and cellular regulation". Eur. J. Neurosci. 11 (2): 604–16. doi:10.1046/j.1460-9568.1999.00479.x. PMID 10051761. S2CID 7866926.
  25. ^ Grigorenko EV, Bell WL, Glazier S, Pons T, Deadwyler S (July 1998). "Editing status at the Q/R site of the GluR2 and GluR6 glutamate receptor subunits in the surgically excised hippocampus of patients with refractory epilepsy". NeuroReport. 9 (10): 2219–24. doi:10.1097/00001756-199807130-00013. PMID 9694203. S2CID 28692872.
  26. ^ a b Wilding TJ, Fulling E, Zhou Y, Huettner JE (July 2008). "Amino acid substitutions in the pore helix of GluR6 control inhibition by membrane fatty acids". J. Gen. Physiol. 132 (1): 85–99. doi:10.1085/jgp.200810009. PMC 2442176. PMID 18562501.
  27. ^ Nadler JV (November 1981). "Minireview. Kainic acid as a tool for the study of temporal lobe epilepsy". Life Sci. 29 (20): 2031–42. doi:10.1016/0024-3205(81)90659-7. PMID 7031398.
  28. ^ Ben-Ari Y (February 1985). "Limbic seizure and brain damage produced by kainic acid: mechanisms and relevance to human temporal lobe epilepsy". Neuroscience. 14 (2): 375–403. doi:10.1016/0306-4522(85)90299-4. PMID 2859548. S2CID 33597110.
  29. ^ Kortenbruck G, Berger E, Speckmann EJ, Musshoff U (June 2001). "RNA editing at the Q/R site for the glutamate receptor subunits GLUR2, GLUR5, and GLUR6 in hippocampus and temporal cortex from epileptic patients". Neurobiol. Dis. 8 (3): 459–68. doi:10.1006/nbdi.2001.0394. PMID 11442354. S2CID 33605674.

추가 읽기

외부 링크

이 기사는 공공영역에 있는 미국 국립 의학 도서관의 텍스트를 통합하고 있다.