게피린

Gephyrin
GPHN
Protein GPHN PDB 1ihc.png
사용 가능한 구조물
PDB직교 검색: PDBe RCSB
식별자
별칭GPHN, GEPH, GPH, GPHRYN, HKPX1, MOCODC, 게피린
외부 IDOMIM: 603930 MGI: 109602 HomoloGene: 10820 GeneCard: GPHN
직교체
인간마우스
엔트레스
앙상블
유니프로트
RefSeq(mRNA)

NM_145965
NM_172952

RefSeq(단백질)

NP_666077
NP_766540

위치(UCSC)Cr 14: 66.51 – 67.18MbChr 12: 78.23 – 78.68Mb
PubMed 검색[3][4]
위키다타
인간 보기/편집마우스 보기/편집

게피린은 인간에게 GPHN 유전자에 의해 암호화된 단백질이다.[5][6][7][8][9]null

이 유전자는 수용체 서브유닛 영역과 튜불린 조광기에 대한 높은 친화력 결합을 통해 억제 신경전달물질 수용체를 시냅스 후 시토스켈레톤에 고정시키는 신경조립단백질을 암호화한다.비신체 조직에서는 인코딩된 단백질이 몰리브덴 공효소 생합성에도 필요하다.이 유전자의 돌연변이는 신경학적 조건인 과페렉플렉스증과 관련이 있을 수 있으며 또한 몰리브데넘 공동 인자 결핍으로 이어질 수 있다.null

유전자

서로 다른 ISO 양식을 인코딩하는 수많은 대안으로 분할된 대본 변형이 설명되었지만, 모든 대본 변형의 전체 길이 특성은 현재 알려져 있지 않다.[8]대체적으로 분할된 변종의 생산은 유전자 내의 부호화되지 않은 영역에 의해 영향을 받는다.게피린을 포괄하는 '이인양' 비코딩 시퀀스 쌍이 확인되었다.[10]이 시퀀스는 서로 반대되는 것으로 수백 개의 서로 다른 뉴클레오티드 상태로 구성되어 있다.이 두 가지 패턴 모두 독특한 인간으로 조상 DNA 패턴에서 갈라진 후 빠르게 진화했다.게피린 음과 양의 염기서열은 오늘날 모든 주요 인류의 조상을 대표하는 인구에서 널리 퍼져있다.null

함수

게피린은 93kDa 다기능 단백질억제 시냅스 후 단백질 네트워크의 성분이다.N 터미널 G 도메인, C 터미널 E 도메인, 그리고 두 도메인을 연결하는 대형 비정형 링커 도메인 등 3개의 도메인으로 구성된다.Trimeric G와 dimmeric E 영역에 사용할 수 있는 구조는 있지만 전체 길이 단백질을 사용할 수 있는 구조는 없으며, 이는 단백질을 결정화하기 어려운 구조화되지 않은 큰 영역 때문일 수 있다.그러나 최근 소각 X선 산란법에 의한 전체 길이 게피린에 대한 연구는 그것이 주로 트리머를 형성하며, 긴 링커 영역 때문에 콤팩트한 상태 또는 두 개의 확장된 상태 중 하나에 존재할 수 있다는 것을 보여준다.[11]null

시냅스에서 게피린에 대한 양성 항체 얼룩글리신 및/또는 GABAA 수용체의 존재와 대부분 일치한다.그럼에도 불구하고 GABAA 수용체가 존재함에도 불구하고 게피린이 없는 도르살뿌리갱리온뉴런처럼 일부 예외가 발생할 수 있다.[9]게피린은 억제 시냅스에서 주요 비계 단백질로, 글루타마테라믹 시냅스에서 PSD-95와 그 기능이 유사하다.[12][13]제피린은 척수와 뇌줄기 내 억제 시냅스의 주요 수용체 단백질인 글리신 수용체와의 상호작용으로 확인되었다.글리신 수용체와의 상호작용 외에도, 최근 간행물에서는 게피린이 GABAA 수용체 알파와 베타 서브유닛의 투과체 헬리코인 TM3와 TM4 사이의 세포내 루프와도 상호작용한다는 것을 보여주고 있다.[14]null

게피린은 GABA 수용체를 GABAAP/P130 복합체로부터 분리한 다음, 수용체를 시냅스로 가져온다.[15]일단 시냅스에서 단백질은 콜리비스틴[16] 뉴롤리긴 2에 결합한다.[17]세포에서 게피린은 적어도 3개의 하위 단위의 과점자를 형성하는 것으로 보인다.수용체에 대한 친화력에 영향을 주지 않고 이러한 과점화를 방지하는 몇 가지 이형 변형이 설명되어 왔다.그럼에도 불구하고 그것들은 억제 시냅스의 구성에 영향을 주고 간질 같은 질병에서도 역할을 할 수 있다.[18]null

몰리브덴몰리브도프테린에 삽입하는 데도 게피린 단백질이 필요하다.[19]null

앞서 말한 것처럼, 제피린은 또한 모코 생합성의 두 단계를 촉매로 한다.Penultimate 단계에서 N-terminal G 도메인 아데닐은 molybdopterin의 apo 형태를 형성하여 중간 아데닐화 몰리브도프테린을 형성한다.단자 단계에서 C-단자 E 도메인은 데데닐화 및 금속 삽입 메커니즘을 촉매한다.null

임상적 유의성

측두엽 간질을 가진 사람은 측두엽에 비정상적으로 낮은 수준의 게피린을 가지고 있는 것으로 밝혀졌다.[20]동물 모델에서, 게피린이 완전히 부족하면, 근육은 경직되고 출생 직후 사망하게 된다.뻣뻣한 근육도 게피린 유전자의 돌연변이에 의해 생길 수 있는 깜짝 질환의 증상이다.그리고 만약 어떤 사람이 게피린에 대한 자동 항균제를 생산한다면, 이것은 심지어 경직된 사람 증후군을 초래할 수도 있다.[18]null

음양 시퀀스

인간의 제피린 유전자를 포함하는 음양 DNA 배열.음양 하플로타입은 DNA가 두 가지 다른 형태를 나타내기 위해 진화할 때 발생한다.이 이미지는 8개 글로벌 인구 중 934명의 개인을 대상으로 게피린 중심의 게놈 영역에서 1000개까지의 마커 상태를 보여준다.인간은 염색체를 한 쌍씩 지니고 다니기 때문에 각 개인은 게피린 유전자의 복제본을 두 개씩 가지고 있다.음양 지역의 진한 청색과 붉은색의 수평선은 각각 두 개의 음과 두 개의 양 하플라형을 가진 개인을 나타내고, 연한 청색은 음과 양 하플라형을 모두 가진 개인을 나타낸다.

인류 역사의 어느 시점에는 게피린을 포괄하는 DNA 염기서열이 존재했는데, 그 DNA 염기서열은 두 개의 서로 다른 진화 경로를 따라 갈라졌다.[10]이러한 유형의 분열은 두 모집단이 서로 격리되거나 염색체 영역이 재결합 이벤트를 경험하지 않을 때 발생할 수 있다.조상의 순서에서 갈라진 두 순서는 각각 백 개 이상의 돌연변이를 얻었고, 그 후에 일반화되었다.이것은 인간이 아시아로 이주하기 전에 수백 개의 돌연변이가 뚜렷한 'yin'과 '양' 순서에 고정되어 있었기 때문에 진화적인 규모로 비교적 짧은 시간에 일어났다.현재 아시아인들은 거의 동일한 숫자의 음과 양의 염기서열을 가지고 있으며 모든 주요 인간의 조상을 대표하는 세계 인구는 음과 양 염기서열 둘 다를 가지고 있다고 보고되었다.[10]이 거대한 음양패턴의 존재는 인류 역사 동안 완전히 다른 두 가지 진화의 길이 급속도로 진행되어, 아마도 게피린에 대한 규제 강화라는 공동의 목표를 달성했음을 시사한다.null

상호작용

GPHN은 라파마이신[6], ARHGEF9포유류 표적상호작용하는 것으로 나타났다.[16]

참조

  1. ^ a b c GRCh38: 앙상블 릴리스 89: ENSG00000171723 - 앙상블, 2017년 5월
  2. ^ a b c GRCm38: 앙상블 릴리스 89: ENSMUSG000047454 - 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. ^ Prior P, Schmitt B, Grenningloh G, Pribilla I, Multhaup G, Beyreuther K, Maulet Y, Werner P, Langosch D, Kirsch J (Jul 1992). "Primary structure and alternative splice variants of gephyrin, a putative glycine receptor-tubulin linker protein". Neuron. 8 (6): 1161–70. doi:10.1016/0896-6273(92)90136-2. PMID 1319186.
  6. ^ a b Sabatini DM, Barrow RK, Blackshaw S, Burnett PE, Lai MM, Field ME, Bahr BA, Kirsch J, Betz H, Snyder SH (Jun 1999). "Interaction of RAFT1 with gephyrin required for rapamycin-sensitive signaling". Science. 284 (5417): 1161–4. doi:10.1126/science.284.5417.1161. PMID 10325225.
  7. ^ Fritschy JM, Harvey RJ, Schwarz G (May 2008). "Gephyrin: where do we stand, where do we go?". Trends Neurosci. 31 (5): 257–64. doi:10.1016/j.tins.2008.02.006. PMID 18403029. S2CID 6885626.
  8. ^ a b "Entrez Gene: GPHN gephyrin".
  9. ^ a b Lorenzo LE, Godin AG, Wang F, St-Louis M, Carbonetto S, Wiseman PW, Ribeiro-da-Silva A, De Koninck Y (June 2014). "Gephyrin Clusters Are Absent from Small Diameter Primary Afferent Terminals Despite the Presence of GABAA Receptors". J. Neurosci. 34 (24): 8300–17. doi:10.1523/JNEUROSCI.0159-14.2014. PMC 6608243. PMID 24920633.
  10. ^ a b c Climer S, Templeton AR, Zhang W (2015). "Human gephyrin is encompassed within giant functional noncoding yin-yang sequences". Nature Communications. 6: 6534. doi:10.1038/ncomms7534. PMC 4380243. PMID 25813846. Lay summaryScienceDaily. {{cite journal}}:Cite는 사용되지 않는 매개 변수를 사용한다. lay-url=(도움말)
  11. ^ Sander B, Tria G, Shkumatov AV, Kim EY, Grossmann JG, Tessmer I, Svergun DI, Schindelin H (Oct 2013). "Structural characterization of gephyrin by AFM and SAXS reveals a mixture of compact and extended states". Acta Crystallographica Section D. 69 (Pt 10): 2050–60. doi:10.1107/S0907444913018714. PMID 24100323.
  12. ^ Giesemann T, Schwarz G, Nawrotzki R, Berhörster K, Rothkegel M, Schlüter K, Schrader N, Schindelin H, Mendel RR, Kirsch J, Jockusch BM (September 2003). "Complex formation between the postsynaptic scaffolding protein gephyrin, profilin, and Mena: a possible link to the microfilament system". J. Neurosci. 23 (23): 8330–9. doi:10.1523/JNEUROSCI.23-23-08330.2003. PMC 6740687. PMID 12967995.
  13. ^ Ehrensperger MV, Hanus C, Vannier C, Triller A, Dahan M (May 2007). "Multiple association states between glycine receptors and gephyrin identified by SPT analysis". Biophys. J. 92 (10): 3706–18. doi:10.1529/biophysj.106.095596. PMC 1853151. PMID 17293395.
  14. ^ Maric HM, Mukherjee J, Tretter V, Moss SJ, Schindelin H (December 2011). "Gephyrin-mediated γ-aminobutyric acid type A and glycine receptor clustering relies on a common binding site". J. Biol. Chem. 286 (49): 42105–14. doi:10.1074/jbc.M111.303412. PMC 3234978. PMID 22006921.
  15. ^ Thiriet, Marc (2013). Intracellular Signaling Mediators in the Circulatory and Ventilatory Systems. New York, NY: Springer New York. p. 605. ISBN 978-1-4614-4370-4.
  16. ^ a b Kins S, Betz H, Kirsch J (January 2000). "Collybistin, a newly identified brain-specific GEF, induces submembrane clustering of gephyrin". Nat. Neurosci. 3 (1): 22–9. doi:10.1038/71096. PMID 10607391. S2CID 24878249.
  17. ^ Poulopoulos A, Aramuni G, Meyer G, Soykan T, Hoon M, Papadopoulos T, Zhang M, Paarmann I, Fuchs C, Harvey K, Jedlicka P, Schwarzacher SW, Betz H, Harvey RJ, Brose N, Zhang W, Varoqueaux F (September 2009). "Neuroligin 2 drives postsynaptic assembly at perisomatic inhibitory synapses through gephyrin and collybistin". Neuron. 63 (5): 628–42. doi:10.1016/j.neuron.2009.08.023. PMID 19755106. S2CID 15911502.
  18. ^ a b Tretter V, Mukherjee J, Maric HM, Schindelin H, Sieghart W, Moss SJ (2012). "Gephyrin, the enigmatic organizer at GABAergic synapses". Front Cell Neurosci. 6: 23. doi:10.3389/fncel.2012.00023. PMC 3351755. PMID 22615685.
  19. ^ Reiss J, Johnson JL (June 2003). "Mutations in the molybdenum cofactor biosynthetic genes MOCS1, MOCS2, and GEPH". Hum. Mutat. 21 (6): 569–76. doi:10.1002/humu.10223. PMID 12754701. S2CID 41013043.
  20. ^ Fang M, Shen L, Yin H, Pan YM, Wang L, Chen D, Xi ZQ, Xiao Z, Wang XF, Zhou SN (October 2011). "Downregulation of gephyrin in temporal lobe epilepsy neurons in humans and a rat model". Synapse. 65 (10): 1006–14. doi:10.1002/syn.20928. PMID 21404332. S2CID 12025675.

추가 읽기

외부 링크