酸敏感离子通道,亚基 3; ASIC3

阳离子通道,阿米洛利敏感,神经元 3; ACCN3
睾丸钠通道 1; TNAC1
背根酸敏感离子通道; DRASIC

HGNC 批准的基因符号:ASIC3

细胞遗传学位置:7q36.1 基因组坐标(GRCh38):7:151,048,292-151,052,756(来自 NCBI)

▼ 说明

ACCN3 属于酸敏感通道蛋白家族,其结构与上皮钠通道蛋白相关(参见 600228)并支持酸激活膜电流(Babinski 等人,1999)。

▼ 克隆与表达

通过在 EST 数据库中搜索编码与上皮或脑钠通道类似的蛋白质的序列,然后筛选睾丸 cDNA 文库,Ishibashi 和 Marumo(1998) 克隆了 ACCN3,他们将其称为 TNAC1。推导的 532 个氨基酸的蛋白质的计算分子量为 59.1 kD。它具有 2 个跨膜区、胞质 N 端和 C 端以及 C 端富含脯氨酸的 SH3 结合基序。胞质结构域中存在一个潜在的 N-糖基化位点和 4 个推定的磷酸化位点。 Northern 印迹分析仅在睾丸中检测到 7 kb 的转录物。

de Weille 等人使用大鼠 Asic3 搜索 EST 数据库(1998) 从人类胚胎 cDNA 文库中鉴定出全长 ASIC3 克隆。推导的 531 个氨基酸蛋白与大鼠 Asic3 具有 84% 的同一性。

巴宾斯基等人(1999) 在人 ASIC3 的胞外域中鉴定出 2 个 N-糖基化位点和 15 个保守的半胱氨酸。胞内结构域有 5 个磷酸化位点。 Northern印迹分析检测到在所有检查的成人组织中都有不同的ASIC3表达,其中肺中表达最高,其次是淋巴结、肾、垂体、心脏、睾丸、脑和脊髓。除肺和肾外,在所有检查的胎儿组织中均检测到相似的表达水平,成人中的表达水平较高。 RT-PCR 检测到 ASIC3 在成人三叉神经节和肺中高表达,在小脑中低表达。

Jahr 等人使用定量实时 PCR(2005) 在人类骨骼活检标本中检测到 ASIC1(ACCN2; 602866)、ASIC2(ACCN1; 601784) 和 ASIC3 表达。这些 ASIC 也在培养的人单核细胞和分化的破骨细胞中表达。蛋白质印迹分析在培养的人成骨细胞的膜和细胞质部分中检测到 60-kD ASIC3 蛋白。

▼ 基因功能

德韦勒等人(1998) 发现人 ASIC3 在 COS 细胞中支持 H(+) 门控阳离子电流,其动力学与大鼠 Asic3 相似。 pH值从7.3快速下降到5产生双相电流,该电流由快速失活成分和随后的持续电流组成。大鼠 Asic3 需要 pH 值低于 4.5 才能激活持续电流,而人类 ASIC3 需要 pH 值低于 6 才能激活持续电流。德韦勒等人(1998) 得出结论,ASIC3 是一种酸传感器,可能在检测持久 pH 变化中发挥作用。

巴宾斯基等人(1999)在非洲爪蟾卵母细胞中表达同聚的人ASIC3通道,发现细胞外pH值的快速降低会导致双相反应,其特征是快速且迅速的脱敏电流,随后是缓慢且持续的电流,只有在恢复到生理pH值时才返回到基线。剂量反应曲线表明,需要 2 个 ASIC3 亚基上至少 2 个质子化来门控阳离子通道。快电流和慢电流分量也表现出离子选择性的差异。

当肌肉获得的氧气太少而无法满足其代谢需求时,就会发生缺血性疼痛,例如由心脏病发作或 30 秒短跑引起的疼痛。 Birdsong 等人通过全细胞膜片钳记录了支配大腿肌肉的大鼠背根感觉神经节(2010) 发现微摩尔浓度的 ATP 增强了肌肉缺血期间 pH 值引起的 Asic3 电流。共表达和药理学分析表明 P2x5(P2RX5; 602836) 增强了 Asic3 电流。增强作用似乎是由于 Asic3 和 P2x5 之间的物理接近性造成的,并且与细胞内钙、P2x5 电流方向和 ATP 水解无关。伯德桑等人(2010) 假设缺血肌肉释放的 ATP 与 ASIC3 复合物中的静止 P2X5 受体结合,并增强 ASIC3 对细胞外 pH 值下降的敏感性。

▼ 测绘

通过辐射混合分析,de Weille 等人(1998) 将 ACCN3 基因定位到染色体 7q35。

▼ 动物模型

陈等人(2002) 获得了接近孟德尔频率的 Asic3-null 小鼠。这些小鼠健康且具有生育能力,对大多数感官刺激反应正常。然而,无论何种方式,他们对高强度疼痛刺激的反应都增强。陈等人(2002) 得出结论,ASIC3 提供高强度疼痛信号的强直抑制。

艾根布罗德等人(2019) 发现,各种种类的地下裸鼹鼠对一种或多种物质的疼痛不敏感,包括辣椒素、酸(HCl) 或异硫氰酸烯丙酯(AITC)(一种南非刺蚁产生的藻类物质)。用 3 种刺激中的每一种对动物进行测试,并从感觉组织中分离 RNA 进行测序。其中两种对酸不敏感的物种下调了 ASIC3 和 TWIK1(KCNK1; 601745) 转录本,其他物种则显示 TRPA1(604775) 通道蛋白的氨基酸发生变化。对 AITC 特别不敏感的高地鼹鼠(Cryptomys hottentotus pretoriae) 的 NALCN 表达上调(611549)。 NALCN 的过度表达会增加与膜渗漏相关的背景钠电流,膜渗漏起到分流作用,因此电流的注入不能轻易产生膜去极化,从而抑制疼痛感知。用维拉帕米(一种 NALCN 阻滞剂)治疗的动物对 AITC 注射反应强烈。艾根布罗德等人(2019) 得出的结论是,鼹鼠物种的疼痛不敏感是由选择以刺激性植物为食的能力以及与高地鼹鼠共存的攻击性蜇蚁的能力共同驱动的。

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