嘌呤能受体 P2X,配体门控离子通道,1; P2RX1

嘌呤受体 P2X1; P2X1
P2X 受体,亚基 1

HGNC 批准的基因符号:P2RX1

细胞遗传学位置:17p13.2 基因组坐标(GRCh38):17:3,896,592-3,916,465(来自 NCBI)

▼ 说明

对 ATP、ADP 和其他胞外核苷酸的生物反应由属于 2 个主要类别的 P2 核苷酸受体介导:G 蛋白偶联 P2Y 受体(参见,例如 P2RY1,601167)和核苷酸门控离子通道 P2X 受体。多种类型的 P2-核苷酸受体在血小板和血细胞中表达(Clifford 等,1998)。

▼ 克隆与表达

Valera等人克隆了大鼠P2X1基因(1994)。 Valera 等人通过用大鼠 cDNA 筛选膀胱文库(1995) 分离出编码人 P2X1 或 P2RX1 的 cDNA。预测的 399 个氨基酸的人类蛋白质序列与大鼠和小鼠同源物的序列有 89% 的同一性。 Northern 印迹分析显示,P2X1 在各种组织中主要以 2.6 kb mRNA 的形式表达。在一些组织中还检测到了额外的 1.8、3.6 和 4.2 kb mRNA。

孙等人(1998) 分离出与 1.8-kb P2RX1 转录物相对应的血小板 cDNA。尽管编码区相同,但血小板转录物具有较长的 5 引物非翻译区和截短的 3 引物非翻译区。孙等人(1998) 表明不同的转录本是由替代启动子或剪接产生的。在表达 P2X1 的哺乳动物细胞提取物的蛋白质印迹中,该蛋白质的表观分子量为 70 kD,显着高于根据氨基酸序列预测的 45 kD 质量。孙等人(1998)指出差异可能是由于胞外结构域的糖基化造成的。

▼ 测绘

通过荧光原位杂交,Valera 等人(1995) 将 P2X1 基因定位到 17p13.3。

梁等人(2001) 将小鼠 P2rx1 基因定位到 11 号染色体上的同线性同源区域。

▼ 基因功能

Valera 等人通过在非洲爪蟾卵母细胞中异源表达人类 P2X1(1995) 表明该受体对嘌呤能激动剂 ATP 和 α,β-亚甲基 ATP 敏感。

孙等人(1998) 发现,当在星形细胞瘤细胞中表达时,P2X1 受体表现出 ATP 和 ADP 刺激的钙流入。

电生理学和生化研究表明 P2X1 受体在人和大鼠血小板、大鼠嗜碱性白血病细胞和佛波醇肉豆蔻酸酯醋酸盐分化的骨髓细胞中表达。尽管这些发现表明 P2X1 受体存在于血液白细胞和血小板中,但 Clifford 等人(1998) 发现 P2X1 受体在人血小板中显着表达,但在成熟中性粒细胞、单核细胞或血液淋巴细胞中没有显着表达。对核苷酸诱导的 Ca(2+) 流入/动员变化的研究表明,血小板 P2X1 受体在药理学上与已充分表征的 P2Y1 受体不同。 ATP 是 P2X1 受体最有效的生理核苷酸激动剂,ADP 是完全但效力较低的激动剂。相反,P2Y1 受体对 ADP 作为生理激动剂表现出绝对选择性,并被高浓度的细胞外 ATP 拮抗。这些不同的选择性表明血小板可能使用 ATP 和 ADP 进行不同类型的调节,并表明 P2X1 受体在止血或血栓形成中具有独特的作用。

阿德里安等人(2000)分析了早幼粒细胞白血病细胞系分化过程中几种嘌呤能受体的表达。二甲基亚砜诱导粒细胞分化,佛波酯诱导单核细胞/巨噬细胞表型。在粒细胞分化过程中未检测到 P2X1 的低基础表达发生变化,但在单核细胞分化 36 小时时表达上调 10 至 14 倍。

Vial 等人使用人类血小板(2002) 表明α,β-亚甲基ATP 引起P2X1 受体介导的Ca(2+) 快速瞬时增加,而ADP 引起较慢但更高且更持久的P2Y 受体反应。 Ca(2+)对α,β-亚甲基ATP加ADP的反应被加速和放大,表明离子型P2X1在血小板刺激过程中代谢型P2Y受体的后续激活中起启动作用。

马豪-史密斯等人(2004) 回顾了 P2RX1 单独使用以及与其他受体途径(例如 P2Y1、P2Y12(P2RY12; 600515) 和 GP6(605546))协同作用的证据,产生显着的血小板和巨核细胞反应,特别是在剪切应力条件下,例如动脉血栓形成。

▼ 分子遗传学

关联待确认

有关 P2X1 基因体细胞突变与出血性疾病之间可能关联的讨论,请参见 600845.0001。

▼ 动物模型

ATP 的 P2X1 受体是配体门控阳离子通道,存在于许多可兴奋细胞上,包括输精管平滑肌细胞。输精管对交感神经刺激的收缩反应的一个重要组成部分是通过 P2X 受体介导的,交感神经刺激将精子推入射精。 Mulryan 等人(2000) 证明,在有针对性地删除 P2X1 受体基因的小鼠中,雄性生育力降低了约 90%。 P2X1 -/- 雄性小鼠交配正常。生育能力下降是由于精液中精子数量减少而不是精子功能障碍造成的。雌性和杂合小鼠不受影响。在 P2X1 受体缺陷的小鼠中,输精管对交感神经刺激的收缩减少高达 60%,并且对 P2X 受体激动剂的反应消失。 Mulryan 等人(2000)指出P2X1受体对于正常男性生殖功能至关重要,并表明选择性P2X1受体拮抗剂的开发可能提供有效的非激素男性避孕药。此外,增强 ATP 对 P2X1 受体作用的药物可能有助于治疗男性不育症。除输精管外,P2X1 受体还存在于多种平滑肌制剂上,包括膀胱、动脉和部分神经系统。对P2X1受体-/-小鼠的行为没有明显影响,心率和膀胱功能显示正常。然而,与野生型同窝小鼠相比,P2X1 -/- 小鼠的静息收缩压略有增加。

小瓶等人(2002) 发现在缺乏 P2x1 的小鼠中,巨核细胞缺乏 α,β-亚甲基 ATP 和 ATP 诱发的离子型内向电流。缺乏 P2x1 的小鼠中,巨核细胞数量和大小均正常,P2y1 和 P2y12 反应也正常。然而,在缺乏P2x1的小鼠中,与Ca(2+)释放相关的内向阳离子电流减少了50%,这表明P2x1和P2y受体之间存在相互作用。

Hechler 等人使用 P2x1 -/- 和野生型小鼠血小板(2003) 检查了 P2x1 对血栓形成刺激的反应功能。胶原诱导的 P2x1 -/- 血小板聚集和分泌减少,胶原表面的粘附和血栓生长也减少,特别是当壁剪切率升高时。在系统性血栓栓塞小鼠模型中,P2x1 -/- 小鼠的死亡率降低,激光诱导损伤后血管壁上血栓的大小也降低。 P2x1 -/- 小鼠中完全清除血块的时间也缩短了。赫克勒等人(2003) 得出结论,P2RX1 有助于血小板血栓的形成,特别是在剪切力较高的动脉中。

▼ 等位基因变异体(1 个选定示例):

.0001 重新分类 - 意义未知的变体
P2RX1、3-BP DEL、1051CTG

该变体以前的标题为“由于 P2RX1 缺陷而导致的躯体出血性疾病”,已根据 Cattaneo(2005) 的报告进行了重新分类。

Oury 等人从一名患有严重出血性疾病的 6 岁女孩身上分离出血小板 cDNA(2000) 在 P2RX1 基因(1051delCTG) 中发现了体细胞杂合 3-bp 缺失,导致 P2X1 受体第二个跨膜 2 结构域中 4 个亮氨酸残基内的 leu351 残基缺失,这被认为是离子传导区的一部分。在患者网织红细胞的 cDNA 或患者中性粒细胞和单核细胞的 P2X1 基因中未发现该突变,这表明该突变是克隆起源的。功能表达研究表明,突变型 P2X1 受体表现出正确的膜定位,但形成了非功能性通道。与野生型 P2RX1 共表达表明,突变蛋白对正常 ATP 或 ADP 诱导的 P2X1 通道活性表现出剂量依赖性显性负效应。临床上,患者在 19 个月大时出现明显出血症状,并因鼻血严重失血而入院。她仍然反复出现自发性全身性瘀点和瘀斑。实验室研究显示血小板计数和大小正常,但 ADP 诱导的血小板聚集选择性受损。然而,Cattaneo(2005) 指出,Oury 等人报道的患者体内 ADP 诱导的血小板聚集缺陷(2000) 不能用 P2X1 受体缺陷来解释,因为该受体在 ADP 诱导的血小板聚集中没有作用。因此,该患者基因型和表型之间的关系尚不清楚。

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