蛋白磷酸酶 1，调节子单元 1B；PPP1R1B
多巴胺和坎普调节的磷酸蛋白，32-KD；DARPP32
HGNC 批准的基因符号：PPP1R1B
细胞遗传学定位：17q12 基因组坐标（GRCh38）：17:39,626,707-39,636,624（来自 NCBI）
▼ 说明
中脑多巴胺能神经元在多种大脑功能中发挥着关键作用，通过多巴胺能途径的异常信号传导与几种主要的神经和精神疾病有关。多巴胺作用的一个经过充分研究的靶点是 DARPP32。在多巴胺和谷氨酸密集神经支配的大鼠尾壳核中，DARPP32 在中等大小的多棘神经元中表达（Ouimet 和 Greengard，1990），这些神经元也表达多巴胺 D1 受体（Walaas 和 Greengard，1984）。DARPP32 的功能似乎受到受体刺激的调节。多巴胺能和谷氨酸（NMDA）受体刺激均可调节DARPP32磷酸化的程度，但方向相反（Halpain et al., 1990）。多巴胺D1受体刺激增强cAMP形成，导致DARPP32磷酸化（Walaas and Greengard, 1984）；磷酸化 DARPP32 是一种有效的蛋白磷酸酶-1（参见 176875）抑制剂（Hemmings et al., 1984）。NMDA受体刺激会升高细胞内的钙，从而导致钙调神经磷酸酶的激活和磷酸化DARPP32的去磷酸化，从而降低DARPP32的磷酸酶1抑制活性（Halpain et al., 1990）。
▼ 克隆与表达
Brene 等人（1994）从纹状体 cDNA 文库中分离出人 DARPP32。204 个氨基酸的 DARPP32 蛋白与牛和大鼠 DARPP32 蛋白分别具有 88% 和 85% 的序列同一性。DARPP32 序列的 N 末端特别保守，它代表蛋白质的活性部分（Hemmings 等，1984）。Northern 印迹分析表明，2.1 kb DARPP32 mRNA 在人类尾状核中的表达量高于在皮质中的表达量。对死后人脑的原位杂交显示，所有新皮质层中 DARPP32 的表达水平较低，其中浅层的杂交最强。尾状核和壳核上的标记强度明显高于新皮质区域上的标记强度。伏隔核是大脑中标记最强烈的神经元区域。DARPP32 mRNA 在小脑皮质浦肯野细胞层水平丰富。
Mayerhofer et al.（1999）利用RT-PCR表明DARPP32在颗粒黄体细胞和卵巢中表达。免疫细胞化学检测颗粒黄体细胞中的 DARPP32 蛋白。
El-Rifai 等人（2002）鉴定了 DARPP32 的一种新亚型，命名为 t-DARPP，它使用替代的第一个外显子并编码 168 个氨基酸的截短蛋白。t-DARPP 缺乏 DARPP32 的 4 个磷酸化位点之一。
▼ 基因功能
Bibb 等人（1999）提出，DARPP32 可以作为激酶或磷酸酶抑制剂发挥作用，具体取决于哪个特定氨基酸残基被磷酸化。Hemmings et al.（1984）和Greengard et al.（1999）证明，DARPP32被蛋白激酶A（PKA；PKA）磷酸化后，转化为蛋白磷酸酶-1的抑制剂；参见 176911）苏氨酸-34。Bibb等人（1999）发现DARPP32在苏氨酸75位被CDK5（123831）磷酸化后转化为PKA抑制剂。CDK5 在体外和完整脑细胞中磷酸化 DARPP32。Phospho-thr75 DARPP32 通过竞争机制在体外抑制 PKA。通过 CDK5 特异性抑制剂或使用基因改造小鼠来减少纹状体细胞中的磷酸化 thr75 DARPP32 会导致多巴胺诱导的 PKA 底物磷酸化增加，并增加峰值电压门控钙电流。因此，DARPP32是一种双功能信号转导分子，其通过不同的机制控制丝氨酸/苏氨酸激酶和丝氨酸/苏氨酸磷酸酶。
Mayerhofer et al.（1999）发现用多巴胺或选择性多巴胺受体D1（DRD1；DRD1；126449）激动剂导致 DARPP32 苏氨酸磷酸化增加。Mayerhofer等人（2000）表明DARPP32在用人绒毛膜促性腺激素处理后也被磷酸化。他们提出的证据表明，DRD1、DARPP32 和细胞蛋白磷酸酶-1（参见 176875）参与灵长类黄体和黄素化颗粒细胞中多巴胺和人绒毛膜促性腺激素激活的信号转导途径。
El-Rifai et al.（2002）发现DARPP32和t-DARPP在胃癌中过度表达。他们认为，这两种蛋白在胃癌中的过度表达可能为肿瘤细胞提供重要的生存优势。
Stipanovich 等人（2008）证明滥用药物以及食物强化学习会促进 DARPP32 的核积累。这种积累是通过信号级联介导的，涉及多巴胺 D1 受体（参见 126449）、蛋白磷酸酶 2A 的 cAMP 依赖性激活（参见 176915）以及 DARPP32 Ser97 的去磷酸化及其核输出的抑制。DARPP32（一种有效的蛋白磷酸酶-1 抑制剂）在核中的积累会增加组蛋白 H3 的磷酸化（参见 602812），而组蛋白 H3 是核小体反应的重要组成部分。ser97 突变深刻改变了滥用药物的行为影响并降低了进食动机，强调了该信号级联的功能重要性。
▼ 测绘
国际辐射混合测绘联盟将DARPP32基因定位到染色体17（WI-19537）。
▼ 分子遗传学
Meyer-Lindenberg 等人（2007）鉴定了一种常见的 7-SNP PPP1R1B 单倍型，该单倍型预测了死后人脑中 PPP1R1B 亚型的表达。这种单倍型与认知测试中的表现增强有关，这取决于额纹状体功能。健康受试者的多模态成像揭示了单倍型对新纹状体体积、激活和前额皮质功能连接的影响。Meyer-Lindenberg et al.（2007）提供了初步证据表明单倍型可能与精神分裂症的风险相关。他们提出，对多巴胺能神经传递和突触可塑性关键联系上的分子靶标进行基因鉴定，可能有助于开发治疗策略，以有益于多种精神疾病，特别是成瘾和精神分裂症。
▼ 动物模型
Fienberg 等人（1998）培育了具有针对性破坏 Darpp32 基因的小鼠。Darpp32 -/- 小鼠对多巴胺、滥用药物和抗精神病药物的分子、电生理和行为反应存在严重缺陷，这表明 Fienberg 等人（1998）认为 DARPP32 在调节多巴胺能神经传递的功效中发挥着核心作用。
Mani等人（2000）证明Darpp32是雌性大鼠和小鼠黄体酮促进性接受的必然中间体。Darpp32 反义寡核苷酸可阻断黄体酮对雌性大鼠性接受的促进作用。与野生型同窝小鼠相比，携带 Darpp32 基因无效突变的纯合小鼠表现出最低水平的孕酮促进的性接受能力，并且孕酮显着增加了下丘脑 cAMP 水平和 cAMP 依赖性蛋白激酶活性。D1 亚类多巴胺受体拮抗剂不会抑制这些增加。黄体酮还增强小鼠下丘脑中 Darpp32 对苏氨酸 34 的磷酸化。Mani et al.（2000）提出了大脑中黄体酮调节的性行为中诱导的信号系统。在他们的模型中，黄体酮通过刺激 2 种不同的途径来启动黄体酮受体的激活。黄体酮刺激 PKA 途径，从而激活 Darpp32 并减少黄体酮受体及其相关共激活剂的去磷酸化。同时，孕酮与孕酮受体结合并变构激活它，以常规方式促进与核共激活剂的相互作用。
Maldve et al.（2002）研究了多巴胺能输入如何改变大鼠和小鼠的NMDA受体的乙醇敏感性，并报道了先前的多巴胺受体-1 D1（DRD1; 126449）激活，最终导致 DARPP32 和 NMDA 受体子单元-1（NR1）-NMDA 受体磷酸化，强烈降低乙醇对 NMDA 反应的抑制。DARPP32 敲除小鼠中不存在 D1 受体对 NMDA 受体乙醇敏感性的调节。Maldve et al.（2002）提出，腹侧被盖区多巴胺能神经元激活后，DARPP32介导的乙醇反应减弱会引发影响该回路突触可塑性的分子改变，从而促进乙醇强化的发展。
Lindskog等人（2002）证明，Darpp32基因缺失后，咖啡因对小鼠运动活动的刺激作用大大降低。使用选择性腺苷 A2 受体（102776）拮抗剂获得的结果与咖啡因的结果几乎相同。另一种 A2A 受体激动剂对运动活动的抑制作用在 Darpp32 敲除小鼠中也大大减弱。为了支持 Darpp32 在咖啡因作用中的作用，Lindskog 等人（2002）发现在完整小鼠的纹状体中，咖啡因增加了 Darpp32 在 thr75 处的磷酸化状态。咖啡因通过抑制蛋白磷酸酶2A（PP2A；参见176915）-催化去磷酸化，而不是通过刺激Cdk5（123831）-催化该残基的磷酸化。Lindskog等人（2002）得出的结论是，总的来说，他们的研究证明了Darpp32及其磷酸化/去磷酸化参与了咖啡因的兴奋作用。
