鸟苷酸环化酶激活剂2B; GUCA2B

尿鸟苷;UGN
鸟苷酸环化酶 C 激活肽 II
GCAP II

HGNC 批准的基因符号:GUCA2B

细胞遗传学定位:1p34.2 基因组坐标(GRCh38):1:42,153,410-42,155,820(来自 NCBI)

▼ 说明

尿鸟苷酸和鸟苷酸(GUCA2A;139392),细菌热稳定肠毒素(如大肠杆菌ST毒素)的肽同系物;STa),是鸟苷酸环化酶-2C受体(GUCY2C; STa)的内源性激活剂。601330),它合成环状GMP(cGMP),是多种细胞内信号转导途径的关键组成部分。

▼ 克隆与表达

肽分离

Kita等人(1994)寻找鸟苷蛋白样家族的成员,并从人尿中纯化出一种16个氨基酸的肽,他们将其命名为尿鸟苷素。尿鸟苷蛋白肽与鸟苷蛋白具有氨基酸序列同源性。Hess等人(1995)通过系统分离产生cGMP作为第二信使的循环调节肽,鉴定出一种分子量为2.6 kD的24个氨基酸肽,他们将其命名为鸟苷酸环化酶C激活肽II(GCAP II),并被鉴定为“尿鸟苷蛋白的循环形式”。16 个 C 端氨基酸与尿鸟苷蛋白相同,13 个 C 端残基中的 8 个在 GCAP II、尿鸟苷蛋白和大肠杆菌 STa 之间是保守的。Hess et al.(1995)通过免疫组织化学表明GCAP II定位于结肠粘膜的肠内分泌细胞。

基因分离

Miyazato等人(1997)以人尿鸟苷蛋白cDNA为探针筛选人类基因组文库,孤立出尿鸟苷蛋白基因并确定了全长序列,该序列编码推导的112个氨基酸的蛋白质。对应于成熟尿鸟苷蛋白的 16 个氨基酸残基的完整核苷酸序列包含在第三个外显子中。GUCA2B基因还具有启动子特异性转录因子AP1(165160)和AP2(107580)的多个结合位点,以及cAMP调节的增强子元件。RNA印迹分析表明,人尿鸟苷蛋白mRNA在胃底、幽门以及肠道中表达。

Whitaker et al.(1997)克隆了小鼠Guca2b基因(作者称之为Guca1b)。在小鼠中,尿鸟苷蛋白 mRNA 在近端小肠中最为突出,而鸟苷蛋白 mRNA 主要在远端小肠和结肠中表达。尿鸟苷蛋白基因的上游启动子序列包含几个已知转录因子的共有结合位点,包括HNF1(142410)和Sp1(189906)。

▼ 基因结构

Miyazato et al.(1997)确定人类GUCA2B基因含有3个外显子。

Whitaker et al.(1997)发现小鼠尿鸟苷蛋白和鸟苷蛋白基因结构相似,均由3个短外显子组成。

▼ 测绘

Miyazato等(1997)通过荧光原位杂交将人类GUCA2B基因定位到染色体1p34-p33。

Whitaker et al.(1997)证明小鼠Guca2b基因与小鼠染色体4上的鸟苷蛋白基因紧密连锁。

▼ 基因功能

Kita等人(1994)发现合成的尿鸟苷素可增加T84细胞中的cGMP水平,与(125)I标记的ST竞争受体,并刺激氯离子分泌。Kita等人(1994)根据他们之前对负鼠尿液中尿鸟苷素的研究讨论了人尿鸟苷素的生物活性(Hamra等人,1993)。

Whitaker et al.(1997)指出,尿鸟苷素是肠道受体鸟苷酸环化酶-C的内源性配体,刺激cGMP增加,通过囊性纤维化跨膜电导调节因子(CFTR;CFTR)诱导氯离子分泌。602421)。尽管它们的结构同源性和相似的生物活性表明鸟苷蛋白和尿鸟苷蛋白是同一肽家族的成员,但它们的组织基因表达模式不同,表明它们在上皮功能的调节中可能具有不同的作用。

Kinoshita 等人(1997)发现,高盐饮食的人尿鸟苷蛋白的尿排泄量明显高于低盐饮食的人。此外,他们的血浆尿鸟苷蛋白浓度随着血清肌酐的增加而增加,并且尿鸟苷蛋白的10-kD前体随着肾损害严重程度的增加而增加。研究结果表明,尿鸟苷蛋白参与肾脏电解质稳态的调节。

Forte等人(1996)在回顾尿鸟苷蛋白的功能时指出,尿鸟苷蛋白受体存在于肠道和肾近端小管上皮细胞的管腔表面,导致盐和水分泌到肠腔中如肾小管。尿鸟苷蛋白 mRNA 也在心脏的心房和心室中表达。由于尿鸟苷蛋白在正常个体的血浆中循环,因此它可能起到肠道利尿钠激素的作用,并且其分泌可能受到膳食盐水平的影响。

Parikh 等人(2019)对炎症性肠病(IBD;IBD;266600)和未受影响的对照,并鉴定出以前未知的细胞亚型,包括肠隐窝内祖细胞、结肠细胞和杯状细胞的梯度。Parikh等人(2019)在隐窝顶部发现了一种以前未知的吸收细胞,表达质子通道OTOP2(607827)和饱腹感肽尿鸟苷素,它可以感知pH值并在炎症和癌症中失调。

▼ 进化

Whitaker et al.(1997)推测尿鸟苷蛋白和鸟苷蛋白可能代表基因复制,这些基因复制已经进化到允许在肠道中重叠和互补的表达模式。

▼ 动物模型

Lorenz et al.(2003)发现转基因尿鸟苷蛋白敲除小鼠排泄肠内氯化钠负荷的能力受损,这主要是由于肾脏Na+吸收的不适当增加所致。他们的平均动脉血压也有所增加,这与膳食盐摄入量无关。作者得出结论,尿鸟苷蛋白在维持体内盐稳态的肠肾通讯轴中发挥作用。

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