G 蛋白偶联受体,C 族,第 6 组,A 成员;GPRC6A

HGNC 批准基因符号:GPRC6A

细胞遗传学定位:6q22.1 基因组坐标(GRCh38):6:116,792,085-116,829,240(来自 NCBI)

▼ 说明

G 蛋白偶联受体(GPCR)超家族 C 家族的成员,例如 GPRC6A,其特征是具有与膜内 7 次跨膜环区域连接的进化保守的氨基酸感应基序。GPCR C 家族的几个成员,包括 GPRC6A,也具有长的 N 端结构域(Pi 等人总结,2005)。

▼ 克隆与表达

Wellendorph 和 Brauner-Osborne(2004)通过搜索 C 族 GPCR 数据库,然后对人肾 cDNA 文库进行 PCR,克隆了 GPRC6A 的 3 个剪接变体。全长转录本编码isoform-1,包含926个氨基酸,与金鱼气味受体有45%的同源性,与人类钙敏感受体(CASR;)有34%的同源性。601199)。Isoform-1 具有一个 N 末端信号肽,随后是一个长的 N 末端结构域、一个富含半胱氨酸的中央区域以及位于其 C 末端一半的 7 个跨膜区域。它还在细胞外环 1 和 2 中具有 2 个保守的半胱氨酸,可形成二硫键、几个推定的 N-糖基化位点和一个磷酸化位点。选择性剪接产生同种型 2 和 3,分别含有 751 和 855 个氨基酸。这些亚型与亚型 1 的不同之处仅在于 N 端结构域的框内删除。Northern 印迹分析检测到骨骼肌、大脑、白细胞和肾脏中多个 GPRC6A 转录物的弱表达。RT-PCR检测到编码isoform-1的变体在脑、骨骼肌、睾丸和白细胞中表达最高,在肝、心脏、肾和脾中表达较低,在肺、胰腺、胎盘和卵巢中表达较弱。在胸腺、前列腺、小肠和结肠中未检测到表达。除了肾脏外,编码同工型 1 和 2 的转录本的表达相同,编码同工型 2 和 3 的转录本的表达比编码同工型 1 的转录本弱得多。

Pi等人(2005)利用RT-PCR从人肾总RNA中克隆了GPRC6A。RT-PCR 分析检测到所有测试组织(包括骨骼、颅骨和脂肪)以及小鼠成骨细胞系中的表达。共聚焦显微镜显示,表位标记的人 GPRC6A 在转染的 HEK293 细胞的细胞表面表达。

Wellendorph et al.(2007)从外周味觉乳头mRNA中克隆了大鼠Gprc6a。推导的 928 个氨基酸的蛋白质与人类 GPRC6A 有 80% 的同一性。RT-PCR检测到大鼠组织中广泛但微弱的表达,其中在软腭中表达最高。大鼠Gprc6a在转染的人胚胎肾细胞表面表达。去糖基化测定显示 Gprc6a 高度糖基化。

▼ 基因功能

通过评估G蛋白偶联的ERK(参见MAPK3;601795)磷酸化或报告基因活性,Pi et al.(2005)表明,在 HEK293 细胞中表达后,表位标记的 GPRC6A 被细胞外钙激活,但不被细胞内钙激活。GPRC6A 对钙的亲和力比 CASR 弱。与 CASR 类似,GPRC6A 也可以被镁、锶、钆和拟钙剂 NPS R568 激活。然而,与CASR不同,GPRC6A也被铝激活。GPRC6A 的激活与细胞内钙动员相关。使用特异性抑制剂表明 GPRC6A 与 G-α-i 偶联(参见 GNAI1;139310),G-α-q(GNAQ;600998)、RHOA(165390)。β-arrestin(见ARRB1;107940),它将受体与其同源 G 蛋白解偶联,抑制 GPRC6A 激活。骨钙素(BGLAP;112260),一种骨中丰富的钙结合细胞外基质蛋白,在阈值细胞外钙浓度存在下,增强表达 GPRC6A 的 HEK293 细胞中报告基因的活性。骨钙素还刺激小鼠成骨细胞系中的报告基因活性。相反,骨钙素抑制表达 CASR 的 HEK293 细胞中钙刺激的活性。

Wellendorph et al.(2007)通过与组成型活性混杂G蛋白共表达,发现大鼠和小鼠Gprc6a优先被L-鸟氨酸激活,而人GPRC6A优先被L-精氨酸激活。大鼠Gprc6a被其他脂肪族、中性和碱性氨基酸激活较弱,Mg(2+)是L-鸟氨酸反应的正调节剂。

Wellendorph et al.(2007)报道,转染的人细胞表面不表达人GPRC6A。然而,在细胞表面表达的嵌合人类蛋白被L-精氨酸激活。另见分子遗传学。

▼ 基因结构

Wellendorph and Brauner-Osborne(2004)确定GPRC6A基因包含6个编码外显子,跨度超过34.2 kb。

▼ 测绘

Wellendorph和Brauner-Osborne(2004)通过基因组序列分析,将GPRC6A基因定位到染色体6q22.31。

Pi et al.(2005)指出,小鼠 Gprc6a 对应到染色体 10。

▼ 分子遗传学

Jorgensen等人(2017)通过比较大鼠、小鼠、倭黑猩猩和人类GPRC6A蛋白的序列,鉴定出第三细胞内环(ICL3)中控制细胞表面表达和GPRC6A功能的序列。在人类中,ICL3 的主要序列是 KGKY,这会导致细胞内滞留和功能缺乏。人类序列数据库检索发现人类 GPRC6A 直向同源物具有 ICL3 序列 KGRKLP(rs386705086)。突变分析和交换 ICL3 序列证实,KGRKLP 赋予细胞表面 GPRC6A 表达和对 L-鸟氨酸、L-精氨酸和 L-赖氨酸的反应,与 EGFR Gprc6a 的情况相似。对人类数据集的检查显示,人群(主要是非洲人)携带 ICL3 变体 KGRKLP。只有一小部分欧洲和亚洲人群具有KGRKLP变异,并且其中很大一部分人在GPRC6A基因的外显子1中还携带SNP,该SNP引入了提前终止密码子(rs6907580),导致受体蛋白无功能。非洲人群的情况并非如此,其中很大一部分是 KGRKLP 变体的杂合子或纯合子,没有证据表明 KGRKLP 与提前终止 SNP 之间存在联系。

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