瞬时受体电位阳离子通道，亚族 M，成员 5； TRPM5

长瞬态受体电位通道 5；LTRPC5
MLSN1 和 TRP 相关基因 1；MTR1

HGNC 批准的基因符号：TRPM5

细胞遗传学位置：11p15.5 基因组坐标（GRCh38）：11:2,403,961-2,444,513（来自 NCBI）

▼ 描述

TRPM5 属于褪黑素（TRPM1; 603576）相关瞬时受体（TRPM）通道家族。TRPM 是主要位于质膜的 Ca（2+）渗透性阳离子通道。TRPM 通道的结构机制包括细胞内 N 和 C 末端、6 个跨膜片段以及第 5 和 6 片段之间的孔区域。N 末端结构域具有保守区域，C 末端结构域包含 TRP 基序、卷曲螺旋区域，在某些 TRPM 通道中还包含酶促结构域。TRPM5 涉及增强 TRPA1（604775）表达，并可能参与调节胰岛素分泌（Farooqi 等人的评论，2011）。

▼ 克隆与表达

为了确定 11p15.5 相关疾病的候选基因，Prawitt 等人（2000）将人类基因组序列与来自不同生物体的表达序列标签和蛋白质数据库进行比较，以发现进化上保守的序列。他们描述了与假定的秀丽隐杆线虫蛋白和瞬时受体电位（trp）基因（TRPC1；602343）相关的新型人类转录物的鉴定和表征。人类 TRPC7 基因（603749）和 melastatin-1（TRPM1）的同源性最高，其转录物在转移性黑色素瘤中下调。与 trp 家族相关并相互作用的其他基因包括 PKD1（601313）和 PKD2（173910）基因，它们与多囊肾病有关。Prawitt 等人提出的新基因（2000）将“MLSN1 和 TRP 相关基因 1”命名为 MTR1。MTR1 在多种胎儿和成人组织中以 4.5 kb 转录本表达。假定的开放解读码组编码 2 种可能的 872 或 1,165 个氨基酸的蛋白质，由于选择性剪接，两个版本中都有几个预测的跨膜结构域。对携带单个人类 11 号染色体的体细胞杂交体的 RT-PCR 分析表明，MTR1 在携带父本 11 号染色体的细胞系中独家表达，表明基因组印记导致母本拷贝的等位基因特异性失活。

佩雷斯等人（2002）使用差异筛选来自个体小鼠味觉受体细胞的 cDNA 来鉴定候选味觉转导元件。在差异表达克隆中，有一个编码Trpm5。原位杂交检测到 Trpm5 表达仅限于小鼠味觉组织。在味觉细胞中，Trpm5 与味觉信号分子共表达，例如 α-味觉素（139395）、G 蛋白 γ-13 亚基、磷脂酶 C-β-2（PLCB2；604114）和肌醇 1,4,5-三磷酸受体 III 型（147267）。

通过 RT-PCR，Prawitt 等人（2003）在几种人类和啮齿动物细胞系中检测到 TRPM5 表达，包括鼠神经元细胞、伯基特淋巴瘤细胞、鼠 B 淋巴瘤细胞、HeLa 细胞、鼠胰腺 β 细胞、大鼠 β 细胞和人胰岛。在人胚肾（HEK）-293 细胞中未检测到内源性 TRPM5。

▼ 基因功能

通过表达 Trpm5 的 CHO 细胞和非洲爪蟾卵母细胞的电生理记录，Perez 等人（2002）确定 Trpm5 作为阳离子通道发挥作用，当内部钙储备耗尽时，该通道被门控。他们提出，Trpm5 可能负责钙离子进入对苦味和/或甜味化合物做出反应的味觉受体细胞。

普拉维特等人（2003）表征了 HEK-293 细胞中异源表达的人 TRPM5 的功能特性。TRPM5 显示钙激活的非选择性阳离子通道的特征，该通道同样好地携带 Na+、K+ 和 Cs+ 离子，但不携带 Ca（2+）离子。TRPM5可被0.3至1.0微摩尔范围内的细胞内Ca（2+）浓度直接激活，而较高浓度则具有抑制作用，从而产生钟形剂量反应曲线。即使在细胞内 Ca（2+）浓度持续升高的情况下，TRPM5 通道也会快速激活和失活。TRPM5需要细胞内Ca（2+）浓度的快速变化才能产生显着的全细胞电流，而细胞内Ca（2+）浓度的缓慢增加是无效的。在大鼠胰腺 β 细胞系中，高细胞内Ca（2+）浓度诱导了向外整流的Trpm5样电流。由于 TRPM5 已在胰腺 β 细胞和味觉细胞中检测到，Prawitt 等人（2003）得出结论，TRPM5 可能将细胞内 Ca（2+）释放与电活动和随后的细胞反应结合起来。

塔拉维拉等人（2005）表明 TRPM5 是一个对温度高度敏感的热激活通道：在 15 至 35 摄氏度之间，向内 TRPM5 电流急剧增加。 TRPM4（606936）是 TRPM5 的密切同源物，显示出相似的温度敏感性。热激活是由于激活曲线随温度变化而产生的，类似于其他热敏 TRP 通道。此外，塔拉维拉等人（2005）表明，在 15 至 35 摄氏度之间升高温度可显着增强野生型小鼠对甜味化合物的味觉神经反应，但在 Trpm5 敲除小鼠中则不然。TRPM5 的强烈温度敏感性可能是温度对人类味觉影响的基础，包括高温下增强的甜味感知和“热味”

米勒等人（2018）详细描述了小鼠胸腺细胞的上皮亚群，该亚群与粘膜屏障处发现的外周簇状细胞非常相似。与外周细胞类似，胸腺簇细胞表达经典味觉转导途径基因和 Il25（605658）。然而，它们在与角化聚集体的空间关联、呈递抗原的能力以及广泛多样性的味觉受体的表达方面是独特的。一些胸腺簇细胞会经历 Aire（607358）表达阶段，并依赖于已知的 Aire 结合伴侣 Hipk2（606868）进行发育。值得注意的是，味觉化学感应蛋白 Trpm5 是其胸腺功能所必需的，通过它，它们支持胸腺不变自然杀伤 T 细胞的发育和极化，并发挥作用建立富含 2 型细胞因子 Il4（147780）的髓质微环境。米勒等人（2018）的结论是，存在一个分隔的髓质环境，其中较小且高度特化的上皮亚群的分化在塑造胸腺功能方面具有非冗余的作用。

▼ 基因结构

Prawitt 等人（2000）确定MTR1基因含有24个外显子。

▼

通过基因组序列分析进行绘图，Prawitt 等人（2000）将 MTR1 基因定位在 11p15.5 上的 TSSC4（603852）和 KVLQT1（607542）基因之间，位于 Beckwith-Wiedemann 综合征关键区域 1 内（参见 602631）。

▼ 动物模型

张等人（2003）证明，在小鼠中敲除 Trpm5（一种味觉 TRP 离子通道）或 Plcb2（一种在味觉组织中选择性表达的磷脂酶 C）可消除甜味、氨基酸和苦味接收，但不会影响酸味或咸味。因此，尽管依赖不同的受体，甜味、氨基酸和苦味转导似乎集中在共同的信号分子上。专门在苦味受体表达细胞中拯救 PLCB2 功能的小鼠对苦味促味剂反应正常，但尝不到甜味或氨基酸刺激。作者得出的结论是，苦味的编码孤立于甜味和氨基酸，并且味觉受体细胞并未广泛适应这些模式。

Howitt 等人通过用寄生原生动物或多种寄生蠕虫感染小鼠（2016）表明所有寄生虫都增加了肠道中簇细胞的丰度。Trpm5 -/- 小鼠在寄生虫定植期间破坏了化学感应信号传导，并且无法扩增簇状细胞、杯状细胞、嗜酸性粒细胞和2型先天淋巴细胞。Trpm5 -/- 小鼠中簇绒细胞的减少导致寄生虫诱导的 Il25（605658）表达减少，从而减少先天淋巴细胞产生的 Il13（147683）。豪伊特等人（2016）得出结论，肠道簇细胞是肠道上皮中的关键哨兵，可促进针对肠道寄生虫的 2 型免疫。

▼ 命名法

瞬时受体电位（TRP）通道家族的所有蛋白质均显示 6 个跨膜片段的拓扑结构，与一些电压门控通道和环核苷酸门控通道共享。TRP 通道可根据其同源性分为 3 个 TRP 通道亚族：短（S）、长（S）和 osm（O）。哈特内克等人（2000）建议也可以根据渠道功能进行这种细分。因此，STRPC 家族（包括果蝇 TRP 和 TRPL 以及哺乳动物同源物 TRPC1-7）是一个钙渗透性阳离子通道家族，在不同磷脂酶 C 亚型的受体介导的刺激后被激活。OTRPC 家族的成员是参与疼痛转导（香草酸和类香草酸受体）、上皮钙转运等的钙渗透性通道。