谷氨酸受体,代谢型,2; GRM2
MGLUR2
HGNC 批准的基因符号:GRM2
细胞遗传学位置:3p21.2 基因组坐标(GRCh38):3:51,707,068-51,718,613(来自 NCBI)
▼ 说明
L-谷氨酸是中枢神经系统中主要的兴奋性神经递质,可激活离子型和代谢型谷氨酸受体(mGluR)。 mGluR 是 G 蛋白偶联受体,根据序列同源性、假定的信号转导机制和药理学特性分为 3 组。 II 组(包括 mGluR2 和 mGluR3(601115))和 III 组 mGluR 与环 AMP 级联的抑制有关,但其激动剂选择性不同。
▼ 克隆与表达
Flor 等人通过使用大鼠 mGluR2 cDNA 筛选人类海马体和胎儿大脑文库(1995) 分离出人类 mGluR2 cDNA。与其他 mGluR 和 G 蛋白偶联受体一样,预测的 872 个氨基酸的人 mGluR2 蛋白包含假定的 N 末端信号序列和 7 个跨膜结构域。人类和大鼠 mGluR2 在氨基酸水平上具有 97% 的相同性。 Northern印迹分析显示,在所测试的成人中枢神经系统的所有组织中,人mGluR2基因以大约3.5kb的主要转录物和大约5和7kb的次要转录物表达。当在哺乳动物细胞中表达时,大鼠和人类 mGluR2 表现出相似的药理学特性。
田边等人(1992) 克隆了编码 mGluR2、mGluR3 和 mGluR4 的大鼠脑 cDNA(604100)。
▼ 基因功能
普洛普卢等人(2005) 发现,与健康对照和患有其他神经系统疾病的患者相比,20 名散发性肌萎缩侧索硬化症(ALS; 105400) 患者的 T 淋巴细胞中 GRM2 mRNA 水平显着降低。作者提出,GRM2 水平降低可能在 ALS 疾病发病机制中假设的谷氨酸兴奋性毒性中发挥作用。
腹侧被盖区代谢型谷氨酸受体依赖性长期抑制有效逆转可卡因诱导的多巴胺神经元兴奋性输入的加强。马梅利等人(2007)表明,代谢型谷氨酸受体长期抑制是通过将缺乏 GluR2 的 AMPA 受体交换为具有较低单通道电导的含有 GluR2 的受体来表达的。 GluR2 的突触插入依赖于通过 GluR2 的快速 mRNA 翻译从头合成蛋白质。马梅利等人(2007) 得出结论,腹侧被盖区 GluR2 的调节合成是逆转可卡因诱导的突触可塑性所必需的。
冈萨雷斯-梅索等人(2008) 证明 mGluR2 通过特定的跨膜螺旋结构域与 HTR2A(182135)(不相关的 G 蛋白偶联受体家族的成员)相互作用,在大脑皮层中形成功能复合物。当致幻药物靶向时,血清素 HTR2A 受体 - mGluR2 复合物会触发独特的细胞反应,并且 mGluR2 的激活会消除致幻剂特异性信号传导和行为反应。在未经治疗的精神分裂症人死后大脑中,HTR2A 上调,mGluR2 下调,这种模式可能导致精神病。冈萨雷斯-梅索等人(2008) 得出结论,HTR2A-mGluR2 复合物可能参与精神分裂症皮质过程的改变。
▼ 基因结构
马蒂等人(2002)证明GRM2基因包含5个外显子,大小范围为74至1,076 bp。
▼ 测绘
通过对体细胞杂交组的分析,Flor 等人(1995) 将人类 GRM2 基因对应到 3 号染色体。通过辐射杂交分析,Marti 等人(2002) 将 GRM2 基因亚定位到 3p21.2-p21.1。
▼ 动物模型
mGluR2 基因在海马苔藓纤维-CA3 突触的突触前元件中表达。横井等人(1996) 发现缺乏 mGluR2 的基因敲除小鼠缺乏海马苔藓纤维-CA3 突触低频刺激引起的长期抑郁(LTD)。然而,突变小鼠在水迷宫学习任务中表现正常。作者得出的结论是,突触前 mGluR2 对于在苔藓纤维-CA3 突触处诱导 LTD 至关重要,但海马 LTD 可能不是空间学习所必需的。
森岛等人(2005) 培育了 mGluR2 -/- 小鼠,并观察到与野生型同窝小鼠相比,与重复给予可卡因相关的运动敏化和条件位置偏好显着增加。给予可卡因后的体内微透析分析显示,mGluR2缺失小鼠的细胞外多巴胺水平增加,并且伏核中谷氨酸释放的反应模式显着改变。无效小鼠在加速旋转杆测试中也表现出运动协调受损,以及在新的环境和压力条件下过度运动。森岛等人(2005) 得出结论,mGluR2 有助于与可卡因强化和成瘾有关的行为反应,并在神经网络中谷氨酸能传递的突触调节中发挥关键作用。