精氨酸血管加压素受体1A

抗利尿激素加压素(192340)是一种环状九肽,参与控制体液的重量克分子渗透压浓度,血容量,血压和血管紧张度。它通过与G蛋白偶联的膜受体结合而起作用(参见AVPR1B,600264)。该受体家族的一个成员是AVPR1A,它介导细胞的收缩和增殖,血小板聚集,凝血因子的释放和糖原分解。通过V1A受体的精氨酸加压素(AVP)作用是由激活磷脂酶C介导的,磷脂酶C进而刺激磷脂酰肌醇的转换,从而增加细胞内钙离子。莫雷尔等(1992)克隆了大鼠肝细胞VIA受体。根据该序列,Thibonnier等人(1994)筛选了人类肝脏cDNA文库。如在其他G蛋白偶联受体中所见,该cDNA编码一个418个氨基酸的预测蛋白,带有7个推定的跨膜结构域。该蛋白质与大鼠序列72%相同,与人V2受体(AVPR2; 300538)相同36%。人催产素受体(167055)与AVPR1A 相似度为45%。表达重组V1A并将其定位在细胞表面。

细胞遗传学位置:12q14.2
基因组坐标(GRCh38):12:63,142,758-63,151,200

▼ 基因功能
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Birnbaumer(2000)指出,AVP的生物学效应是由3种受体亚型介导的:通过Gq / 11激活磷脂酶的V1A和V1B受体,以及通过与GS相互作用激活腺苷酸环化酶的V2受体。编码V1A和V1B受体亚型的cDNA的分离解释了V1拮抗剂结合的组织变异性,而对cDNA和编码V2受体的基因的鉴定提供了信息,以鉴定导致X连锁性肾病性尿崩症的突变(304800)。消除垂体产生和/或释放AVP的突变以尿崩症为最明显的表现,表明维持水稳态是该神经肽最重要的生理作用。

通过Northern印迹分析,Thibonnier等(1996年)证明了AVPR1A基因在肝脏中的5.5 kb mRNA转录本,在心脏,肾脏和骨骼肌中的表达程度较低。

Hawtin等(2002年)表明,单个残基arg46对AVP与V1A受体的结合至关重要。系统性取代显示该位置需要arg,而lys,glu,leu或ala无法取代arg。arg46的破坏导致细胞内信号传导缺陷。除arg46以外,残基leu42,gly43和asp45形成有助于AVP结合的补丁。

▼ 基因结构
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Thibonnier等(1996)发现AVPR1A基因完全包含在一个6.4kb的EcoRI片段中,并包含2个编码外显子,它们被位于受体序列的相应第七个跨膜结构域之前的一个2.2kb内含子所分隔。第一个外显子还包含2 kb的5-prime非翻译区,第二个外显子包括1 kb的3-prime非翻译区。在翻译起始位点上游1973bp处鉴定出转录起始位点。

▼ 测绘
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Thibonnier等(1996年)使用内含子序列衍生的特定寡核苷酸作为引物,对人/啮齿动物体细胞杂种进行PCR分析,将AVPR1A基因定位于12号染色体(1996年)使用荧光原位杂交技术与酵母人工染色体将AVPR1A基因定位到12q14-q15染色体。

▼ 分子遗传学
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Walum等(2008年)基因型552位瑞典同性双胞胎对及其配偶/伴侣,他们有至少5年的恋爱关系,在AVPR1A基因的5个主要非翻译区中的GT(25),RS1和RS3重复多态性。通过使用问卷调查来评估关系行为,作者发现RS3多态性的334bp等位基因与反映男性中配对减少的性状之间的关联,例如伴侣结合,感知的婚姻状况和婚姻状况。携带2个等位基因334的男性报告的婚姻危机发生频率高于未携带等位基因的男性(34%比15%)。与没有等位基因334的男性(17%)相比,等位基因334的纯合子中未婚男性的频率更高(32%)。该队列包括238对单卵双生和314对双卵双生。

▼ 动物模型
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精氨酸加压素通过对大脑中V1A受体的作用,影响几种脊椎动物类群中的雄性生殖和社交行为。加压素V1A受体的神经解剖分布在具有不同形式的社会组织的物种之间有很大差异。Young等(1999年)证明了在高度社会化,一夫一妻制的田鼠中,集中施用精氨酸加压素会增加亲属行为,而在相对社会性,滥交的山地田鼠中却没有。虽然在这两个物种的V1A受体的编码区中没有发现显着差异,但V1A基因的5个引物侧翼区在两个物种之间显示出显着差异。在草原田鼠V1A受体基因中,5个引物的侧翼区域包含一个428 bp的序列,该序列富含微卫星DNA。在montane vole V1A基因中未发现此序列,并且在montane vole基因中扩增两侧的序列是连续的。发现另一种一夫一厅田鼠(松树田鼠)在5个主要侧翼区域具有相同的428-bp序列。Young等(1999年)产生了对大田鼠受体基因进行转基因的小鼠,发现它们具有与大田鼠相似的神经解剖学受体结合模式,注射精氨酸加压素后表现出增加的亲和行为。Young等(1999年)得出结论,大脑中V1A受体基因的表达模式可能与雄性脊椎动物的物种典型社会行为在功能上相关。

Lim等人使用病毒载体AVPR1A基因转移到腹侧前脑(2004年)大大增加了社会混杂草地田鼠的伴侣偏好形成。他们表明,在先前存在的遗传和神经回路的较大范围内,单个基因表达的改变可以深刻改变社会行为,为复杂社会行为的快速发展提供了潜在的分子机制。

Hammock and Young(2005)表明,在大田鼠田鼠Avpr1a基因的5个主要区域中,重复多态性微卫星的等位基因在体外修饰了基因表达。在体内,他们观察到这种调节性多态性预测了受体分布模式和社会行为特征的个体差异。Hammock and Young(2005)得出结论,基因表达模式的个体差异可能是通过基因的顺式调控区域中的多态微卫星赋予的,并且可能有助于行为特征的正常变化。

小清水等(2006)生成了Avpr1a-null小鼠,发现它们的基础血压明显低于野生型小鼠,且心率无变化。经超声心动图评估,突变小鼠的心功能无明显变化。在突变小鼠中,AVP引起的血管升压反应被取消,动脉压力感受器反射明显受损,这也表明循环血容量显着降低了9%。Avpr1a-null小鼠血浆AVP水平正常,分泌AVP正常,但对促肾上腺皮质激素的肾上腺皮质反应明显降低。小清水等(2006年)得出结论,AVPR1A通过调节循环血容量和压力反射敏感性来维持正常的静息血压。

山口等(2013)发现缺乏Avpr1a(V1a)和Avpr1b(V1b; 600264)的小鼠的行为(运动活动),时钟基因表达和体温的昼夜节律立即重新陷入相移的明暗周期。尽管如此,V1a-V1b双敲除小鼠的行为仍与内部时钟有关,内部时钟在标准条件下正常振荡。在培养中的视交叉上核(SCN)切片进行的实验表明,由V1a和V1b介导的神经元间通讯赋予SCN对外部扰动的固有抵抗力。V1a和V1b在野生型小鼠SCN中的药理阻断作用导致从时差加速恢复。