G 蛋白信号传导调节剂 9； RGS9

HGNC 批准的基因符号：RGS9

细胞遗传学位置：17q24.1 基因组坐标（GRCh38）：17:65,137,369-65,227,702（来自 NCBI）

▼ 描述

RGS 家族的成员，例如 RGS9，是信号蛋白，通过促进 G 蛋白失活来抑制 G 蛋白的活性。

▼ 克隆与表达

He et al.（1998）将 RGS9 鉴定为哺乳动物视杆外节光转导 GAP（GTP 酶加速蛋白）。

伯切特等人（1998）分离出编码多种 RGS 蛋白（包括 RGS9）的大鼠纹状体 cDNA。

Granneman 等人通过在 EST 数据库中搜索大鼠 RGS9 的同源物（1998）鉴定了编码 RGS9 同工型的人类 cDNA，他们将其称为 RGS9L。预测的 674 个氨基酸的人 RGS9L 蛋白包含一个 N 端 DEP（散乱的、egl10、血小板-白细胞C 激酶底物）结构域、一个 RGS 结构域以及一个富含脯氨酸和丝氨酸残基的 C 端区域。格兰尼曼等人（1998）报道了 He 等人分离出的小鼠和牛视网膜形式的 RGS9（1998）代表了一种选择性剪接的异构体，他们将其命名为RGS9S。RGS9S 缺乏 RGS9L 中发现的 C 端富含脯氨酸的结构域。Northern印迹分析和核酸酶保护测定表明，接受多巴胺神经支配的前脑区域，如纹状体、下丘脑和伏隔核，表达RGS9L，而视网膜和松果体几乎只表达RGS9S。这种组织特异性剪接模式似乎在人类和啮齿动物之间高度保守，表明这些亚型的功能存在细胞特异性差异。RGS9S 和 RGS9L 分别由 9-kb 和 2.5-kb mRNA 编码。

张等人（1999）从视网膜 cDNA 文库中克隆了 RGS9 变体，并将其命名为 RGS9-1 和 RGS9-2。Northern印迹分析表明，视网膜中的主要转录物是编码RGS9-1的9.5-kb mRNA，而大脑中的主要转录物是编码RGS9-2的2.5-kb mRNA。视网膜 PCR 分析检测到 RGS9-2 的水平远低于 RGS9-1。RGS9-1 和 RGS9-2 变体由外显子 17 的选择性剪接产生，分别编码 484 和 671 个氨基酸的蛋白质。两种蛋白共享 DEP、GGL（G 蛋白γ亚基样）和 RGS 结构域，但 RGS9-1 具有 18 个残基 C 末端，而 RGS9-2 具有 205 个残基、富含脯氨酸的 C 末端。张等人（1999）还克隆了 RGS9-1 和 RGS9-2 变体，在外显子 6 的 3-prime 末端插入了 9-bp，从而在蛋白质中产生了 3 个额外的氨基酸。视网膜的蛋白质印迹分析检测到表观分子量为 58 kD 的 RGS9-1，大脑的蛋白质印迹分析检测到表观分子量为 70 kD 的 RGS9-2，两者均符合其预期质量。对牛和人视网膜的免疫细胞化学分析发现，视锥细胞的 RGS9 染色较强，视杆细胞的染色较弱，感光细胞体的点状染色。在内视网膜中也检测到了弱染色，可能是在无长突细胞中。

▼ 基因功能

He et al.（1998）发现 RGS9 的 RGS 结构域通过转导蛋白（视觉 G 蛋白）加速 GTP 水解（参见 189970）。

格兰尼曼等人（1998）表明，当在哺乳动物细胞中表达时，RGS9L 抑制由腺苷酸环化酶的抑制性 GTP 结合调节剂 Gi 介导的信号传导（参见 139310）。他们表示，这可能是由于 RGS9L 充当了 GAP。

牧野等人（1999）报道视杆光感受器中转导蛋白的 GAP 是 RGS9 和 G 蛋白 β-5 的长剪接变体（GNB5; 604447）之间的紧密复合物。

通过免疫共沉淀分析，Hu 和 Wensel（2002）确定牛 Rgs9 与去污剂溶解的杆外节（ROS）膜中含有 R9ap（607814）、Gnb5 和 Gnat（参见 139330）的异四聚体复合物相关。R9ap 与 Rgs9 的 N 端结构域特异性相互作用。Hu 和 Wensel（2002）得出结论，R9ap 的 C 端跨膜结构域充当其他大部分可溶性相互作用伙伴的膜锚。胡等人（2003）确定与牛 R9ap 形成的膜结合复合物使 Rgs9 的 GTPase 加速活性增加了 4 倍。

Cabrera-Vera 等人通过单细胞 RT-PCR 和免疫沉淀分析（2004）在大鼠纹状体胆碱能和 γ-氨基丁酸能神经元中检测到 Rgs9-2 和 Gnb5 mRNA 和蛋白质复合物。通过贴片吸管将牛 Rgs9 构建体引入这些细胞中表明，Rgs9-2 的 RGS 结构域调节 D2 多巴胺受体（DRD2; 126450）介导的 Cav2.2（CACNA1B; 601012） Ca（2+）通道的抑制。这种调节被 Rgs9-2 的 DEP-GGL 结构域的引入所阻断。Rgs9 不调节同一细胞中与 Cav2.2 通道的 M2 毒蕈碱受体（CHRM2；118493）的连接。

▼ 基因结构

张等人（1999）确定 RGS9 基因包含 19 个外显子，跨度超过 75 kb。RGS9-1 转录物源自外显子 1 至 17，RGS9-2 转录物源自外显子 1 至 16、外显子 17 的短片段以及外显子 18 和 19。外显子 17 以细胞特异性方式选择性剪接。一些 RGS9-1 和 RGS9-2 变体中会发生外显子 6 的选择性剪接，导致 9 bp 插入。

塞拉等人（2002）确定 RGS9 基因包含 19 个外显子，跨度为 91 kb。

▼ 测绘

通过辐射混合板分析和 FISH，Granneman 等人（1998）将 RGS9 基因定位到染色体 17q23-q24。张等人（1999）通过体细胞杂交分析和 FISH 证实了这种定位。

▼ 分子遗传学

Nishiguchi 等人（2004）鉴定了 4 名不相关的荷兰视徐缓患者（608415），每名患者的 RGS9 基因中的 trp299-to-arg 都是纯合的（W299R；604067.0001）。

▼ 动物模型

陈等人（2000）通过同源重组产生了 Rgs9 缺陷的小鼠。缺乏Rgs9的小鼠的视杆外节膜比对照小鼠的视杆外节膜更慢地水解GTP。尽管 G-β-5-L mRNA 仍然存在，但 Rgs9 -/- 视网膜中不存在与 Rgs9 形成复合物的 G-β-5-L 蛋白。Rgs9 -/- 视杆细胞的闪光反应正常上升，但恢复速度比正常情况慢得多。陈等人（2000）得出结论，Rgs9 可能与 G-β-5-L 形成复合物，对于杆状转导蛋白 α 亚基（139330）加速 GTP 水解以及光响应的正常恢复至关重要。

▼ 等位基因变体（1 个选定示例）：.

0001 BADYOPSIA
RGS9、TRP299ARG
Nishiguchi 等人在 4 名无关的荷兰患者中进行了长期视网膜电反应抑制（PERRS; 608415）（2004）在 RGS9 的 cDNA 核苷酸 895 处鉴定了纯合 T 到 C 的转变，导致密码子 299（W299R）处色氨酸到精氨酸的取代。W299R等位基因在4个家族中的分离与其致病性一致。W299R 纯合子的电生理学结果与 rgs9 敲除小鼠相似。W299 是从秀丽隐杆线虫到人类等物种的 RGS 家族成员中催化 RGS 结构域中最高度保守的残基之一。用带正电荷的精氨酸残基取代疏水色氨酸预计会破坏 RGS 结构域的疏水相互作用。西口等人（2004）表达了具有W299R突变的结构域并评估了其功能。该突变体的可溶性比相应的野生型结构域低得多，并且其刺激转导蛋白（参见139340）的GTP酶活性的能力比野生型结构域低约20倍。