G蛋白偶联受体88; GPR88

纹状体特异性 G 蛋白偶联受体;STRG

HGNC 批准的基因符号:GPR88

细胞遗传学定位:1p21.2 基因组坐标(GRCh38):1:100,538,139-100,542,021(来自 NCBI)

▼ 说明

GPR88 基因编码一种 G 蛋白偶联受体,该受体在纹状体中型多棘神经元中大量表达,在多巴胺能功能中发挥作用。GRP88也在其他脑区表达(Alkufri et al., 2016总结;Meirsman 等人,2016)。

▼ 克隆与表达

Mizushima et al.(2000)利用差异显示技术鉴定大脑区域特异性转录本,并从大鼠纹状体中克隆了Gpr88。他们使用大鼠序列通过RT-PCR和人尾状核mRNA的5-prime和3-prime RACE克隆人GPR88。推导的 385 个氨基酸的蛋白质包含 7 个跨膜结构域、一个 N-糖基化位点和 5 个假定的蛋白激酶 C(参见 176960)磷酸化位点。GPR88与5HT1D受体(182133)和β-3肾上腺素受体(109691)具有最接近的序列同一性;然而,它缺乏这些生物胺受体的几个保守特征。大鼠和人类 GPR88 具有 95% 的序列同一性,并且 5-prime 非翻译区在人类和啮齿动物之间有 83% 的保守性。Northern 印迹分析显示,3.5 kb 的转录物在尾状核和壳核中表达,在髓质中表达水平较低。小鼠大脑的原位杂交显示在尾壳核、伏隔核和嗅结节中表达,在下橄榄核中表达较低。大鼠脑的原位杂交显示几乎只在纹状体中表达。

Massart等人(2016)在大鼠中发现Gpr88从胚胎第16天开始在纹状体原基中表达。在发育过程中,Gpr88 在纹状体、嗅结节、伏隔核、杏仁核和新皮质中表达。在皮质层压期间,Gpr88 从质膜和细胞质中的表达转移到神经元的细胞核中。这种核内定位在整个成年期一直存在,并且在猴子和人类皮层中也被检测到。核内定位表明 Gpr88 的非经典作用模式。

▼ 基因结构

Mizushima et al.(2000)确定GPR88基因含有2个外显子。开放阅读码组由第二个外显子编码。

▼ 测绘

Mizushima et al.(2000)通过FISH将人类GPR88基因定位到染色体1p21.3,将小鼠Gpr88基因定位到染色体3G1。

▼ 分子遗传学

巴勒斯坦近亲父母所生的 4 姐妹患有儿童期发病的舞蹈病并伴有精神运动性迟缓(COCPMR;Alkufri et al.(2016)在GPR88基因(C291X;616939)中发现了一个纯合的截短突变。607468.0001)。该突变是通过外显子组测序发现并经桑格测序证实的,与家族中的疾病分离。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。

▼ 动物模型

Logue et al.(2009)发现Gpr88缺失小鼠纹状体多巴胺基础水平较低,磷酸化DARPP32(PPP1R1B;PPP1R1B;604399)与对照相比。Gpr88缺失小鼠对通过激活DRD2多巴胺受体(126450)刺激运动活动高度敏感,与野生型突变小鼠相比,对氟哌啶醇的反应降低,前脉冲抑制被破坏,这种缺陷可以通过给予DRD2来改善对手。研究结果表明,Gpr88 缺失导致突触后 DRD2 受体超敏,导致对多巴胺激动剂的行为敏感性增加,表明 GPR88 调节纹状体多巴胺系统。

Quintana et al.(2012)在小鼠中发现直接和间接纹状体中棘神经元都表达Gpr88,并且它在发育过程中表达,但在成年期沉默。Gpr88 的完全敲低会导致行为过度活跃、运动协调和运动学习受损以及视觉和听觉线索的整合受损。中型多棘神经元表现出谷氨酸能兴奋增加和 GABA 能抑制减少,这促进了体内和体外放电率的增强。Gpr88 基因的表达挽救了这些异常。与对照组相比,突变型中型多棘神经元的多巴胺、去甲肾上腺素或血清素水平没有差异。

Meirsman et al.(2016)发现,与对照组相比,Gpr88缺失小鼠的运动能力增强,运动刻板行为增加,并且运动技能学习受损。与野生型小鼠相比,突变小鼠还表现出海马介导的行为得到促进并减少了焦虑,这与杏仁核的形态变化和多巴胺水平降低相关。突变动物的纹状体膜制剂显示毒蕈碱和阿片受体的信号增强。尾状核和壳核中的多巴胺水平降低,中缝背核中的 5-HT 水平升高。尾状核、壳核和其他一些大脑区域的脊柱密度显着降低。用阿片受体拮抗剂治疗突变小鼠可以减轻一些行为,表明过度的阿片受体信号传导导致了这些表型。

▼ 等位基因变异体(1个精选示例):

.0001 舞蹈病,儿童期发病,伴有精神运动迟缓(1 个家庭)

GPR88、CYS291TER

巴勒斯坦近亲父母所生的 4 姐妹患有儿童期发病的舞蹈病并伴有精神运动性迟缓(COCPMR;616939),Alkufri et al.(2016)在GPR88基因中发现了一个纯合的c.873C-A颠换(c.873C-A, NM_022049),导致cys291到ter(C291X)的取代。该突变是通过外显子组测序发现并经桑格测序证实的,与家族中的疾病分离,并且在 ExAC 数据库中未发现。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。

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