GAMKD

GABCD  es la subunidad delta (δ) del ácido gamma-aminobutírico ( GABRD ) y es una proteína codificada por el gen GABCD en humanos [1] [2] [3] . En el cerebro de los mamíferos, la subunidad delta (δ) forma subtipos específicos de receptores GABA , lo que conduce a la creación de una subunidad que contiene receptores GABA [4] .

Estructura y función

La subunidad delta (δ), una de las subunidades heteropentaméricas del receptor δ -GABA, es la subunidad que define una respuesta específica al ácido γ-aminobutírico ( GABA ). GABA es el principal neurotransmisor inhibitorio en el cerebro de los mamíferos, donde actúa sobre los receptores GABA, que son canales de cloruro controlados por ligandos . Se ensambla a partir de un grupo diverso de 19 subunidades (α1-α6, β1-β3, γ1-γ3, δ, ∈, θ, π y ρ1-ρ3) [5] [6] . El gen GABRD codifica la subunidad delta (δ) [3] . En particular, la subunidad δ se expresa comúnmente en los receptores GABA asociados con la actividad extrasináptica, lo que marca una inhibición tónica que es más lenta que la inhibición clásica (inhibición fásica) [6] . Los receptores GABA más comunes tienen una subunidad gamma (γ) que permite que el receptor se una a las benzodiazepinas . Por esta razón, los receptores que contienen la subunidad δ a veces se denominan receptores GABAA "insensibles a las benzodiazepinas". Sin embargo, muestran una sensibilidad excepcionalmente alta al etanol en comparación con los receptores de benzodiacepinas que no responden a él. Los receptores que contienen la subunidad δ también están involucrados en la vía del área tegmental ventral (VTA) en el hipocampo del cerebro , lo que significa que pueden ser importantes para el aprendizaje y la memoria [7] .

Clonación de receptores GABAA

Los receptores GABAA se clonaron originalmente con secuencias peptídicas derivadas de receptores purificados, que se usaron para crear sondas de ADN sintético para la detección de bibliotecas de ADNc de cerebro [6] [8] [9] . Como resultado, este método condujo a la identificación de la mayor parte de la familia de genes con sus isoformas : subunidades α1-α6, β1-β3, γ1-γ3 y una subunidad δ [10] .

Expresión dependiente del tipo de celda

La localización celular del ARNm de las 13 subunidades del receptor GABA ha sido analizada en diversas regiones del cerebro. [11] Por ejemplo, en el cerebelo , se encuentran diferentes subtipos de receptores en las células granulares del cerebelo y las células de Purkinje , mientras que en el bulbo olfatorio , las células periglomerulares , las células en penacho y las células granulares internas expresan subtipos de receptores GABA. [12] En particular, la expresión dependiente del tipo celular de la subunidad δ se muestra en la siguiente tabla.

Expresión específica de tipo celular de la subunidad δ y su coensamblaje [4]
combinación de subunidades tipos de células
α6bδ Células granulares del cerebelo
α1bδ Interneuronas del hipocampo, interneuronas del neocórtex
α4β2δ Neuronas talámicas de relevo, neuronas espinosas del cuerpo estriado , células granulares dentadas del hipocampo, neuronas piramidales neocorticales

En una comparación técnica entre la PCR cuantitativa con transcriptasa inversa y la PCR digital, se examinó la expresión del gen GABA en tres tipos de células de la corteza somatosensorial en ratas: neuronas neurogliaformes, neuronas de canasta rápida y neuronas piramidales [13] . La expresión génica se encontró en los tres tipos de células, pero mostró un enriquecimiento notablemente mayor en las neuronas neurogliaformes en comparación con otros tipos de células estudiados [13] . La subunidad δ del receptor GABA está muy regulada a la baja por la exposición intermitente crónica al etanol y parece ser un factor importante que contribuye a la dependencia patológica del alcohol [14] .

Investigación de la subunidad δ mediante fluorescencia

Las subunidades del receptor GABAA se marcaron con proteína verde fluorescente ( GFP ) o sus variantes para estudiar el tráfico, la localización, la oligomerización y las interacciones proteicas de los respectivos subtipos de receptores y las respectivas subunidades. El marcaje de GFB se lleva a cabo en el extremo N o extremo C de la secuencia peptídica de la subunidad correspondiente. El marcaje con GFB de la subunidad δ se ha realizado en varios dominios de la subunidad, como el extremo N-terminal, el extremo C-terminal, así como en el dominio intracelular (citoplasmático) [15] [16] [17] . Sin embargo, a pesar de estos y otros estudios, actualmente no está claro si la subunidad δ también requiere subunidades α y β para el marcaje de la membrana , ya que la literatura científica sugiere resultados contradictorios. Por lo tanto, se sugirió que usando el marcado con GFB de esta subunidad, la expresión de la subunidad δ en la membrana celular se observó solo en presencia de las subunidades α y β [17] . Sin embargo, otro estudio mostró que la subunidad δ puede entrar en la membrana celular por sí sola, y que existen receptores que contienen combinaciones de subunidades βδ [18] .

Notas

  1. ↑ Bernd Sommer, Annemarie Poustka, Nigel K. Spurr, Peter H. Seeburg. El Gen De La Subunidad δ Del Receptor GABA A Murino: Estructura Y Asignación Al Cromosoma Humano 1  //  DNA and Cell Biology. — 1990-10. — vol. 9 , edición. 8 _ — pág. 561–568 . - ISSN 1557-7430 1044-5498, 1557-7430 . doi : 10.1089/ dna.1990.9.561 .
  2. ↑ W. Emberger, C. Windpassinger, E. Petek, PM Kroisel, K. Wagner. Asignación1 del gen de la subunidad delta del receptor GABAA humano (GABRD) a la banda cromosómica 1p36.3 distal al marcador NIB1364 mediante mapeo híbrido de radiación  //  Cytogenetic and Genome Research. - 2000. - vol. 89 , edición. 3-4 . — págs. 281–282 . — ISSN 1424-859X 1424-8581, 1424-859X . -doi : 10.1159/ 000015636 .
  3. ↑ 1 2 Entrez Gen: GABRD gamma-aminobutyric acid (GABA) A receptor,  delta . Consultado el 13 de diciembre de 2021. Archivado desde el original el 13 de diciembre de 2021.
  4. ↑ 1 2Ayla Arslan. Subunidad δ extrasináptica que contiene receptores GABAA  (inglés)  // Journal of Integrative Neuroscience. - 2021. - Vol. 20 , edición. 1 . — Pág. 173 . — ISSN 1757-448X . -doi : 10.31083 / j.jin.2021.01.284 . Archivado desde el original el 13 de diciembre de 2021.
  5. ↑ Esa R Korpi, Gerhard Gründer, Hartmut Lüddens. Interacciones farmacológicas en los receptores GABAA  (inglés)  // Progress in Neurobiology. — 2002-06. — vol. 67 , edición. 2 . — pág. 113–159 . - doi : 10.1016/S0301-0082(02)00013-8 . Archivado el 25 de mayo de 2021.
  6. ↑ 1 2 3 T. Goetz, A. Arslan, W. Wisden, P. Wulff. Receptores GABAA: estructura y función en los ganglios basales  (inglés)  // Progress in Brain Research. - Elsevier, 2007. - Vol. 160 . — págs. 21–41 . — ISBN 978-0-444-52184-2 . - doi : 10.1016/s0079-6123(06)60003-4 . Archivado desde el original el 13 de marzo de 2021.
  7. ↑ Elena Vashchinkina, Anne Panhelainen, Teemu Aitta-aho, Esa R. Korpi. Fármacos receptores GABAA y plasticidad neuronal en recompensa y aversión: enfoque en el área tegmental ventral  // Frontiers in Pharmacology. — 2014-11-25. - T. 5 . — ISSN 1663-9812 . -doi : 10.3389/ fphar.2014.00256 .
  8. ↑ Gabriele Grenningloh, Eckart Gundelfinger, Bertram Schmitt, Heinrich Betz, Mark G. Darlison. Glicina vs receptores GABA   // Naturaleza . — 1987-11. — vol. 330 , edición. 6143 . — págs. 25–26 . — ISSN 1476-4687 0028-0836, 1476-4687 . -doi : 10.1038/ 330025b0 . Archivado desde el original el 13 de diciembre de 2021.
  9. ↑ Peter R. Schofield, Mark G. Darlison, Norihisa Fujita, David R. Burt, F. Anne Stephenson. La secuencia y expresión funcional del receptor GABAA muestra una superfamilia de receptores activados por ligandos  (inglés)  // Nature. — 1987-07. — vol. 328 , edición. 6127 . — pág. 221–227 . — ISSN 1476-4687 0028-0836, 1476-4687 . -doi : 10.1038/ 328221a0 . Archivado desde el original el 13 de diciembre de 2021.
  10. ↑ PH Seeburg, W. Wisden, TA Verdoorn, DB Pritchett, P. Werner. La familia de receptores GABAA: diversidad molecular y funcional  //  Simposios de Cold Spring Harbor sobre biología cuantitativa. — 1990-01-01. — vol. 55 , edición. 0 _ — págs. 29–40 . — ISSN 1943-4456 0091-7451, 1943-4456 . -doi : 10.1101/ SQB.1990.055.01.006 .
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  12. ↑ Dj Laurie, Ph Seeburg, W Wisden. La distribución de 13 ARNm de la subunidad del receptor GABAA en el cerebro de rata. II. Bulbo olfativo y cerebelo  (inglés)  // The Journal of Neuroscience. - 1992-03-01. — vol. 12 , edición. 3 . — pág. 1063–1076 . — ISSN 1529-2401 0270-6474, 1529-2401 . -doi : 10.1523 / JNEUROSCI.12-03-01063.1992 .
  13. ↑ 1 2 Nóra Faragó, Ágnes K. Kocsis, Sándor Lovas, Gábor Molnár, Eszter Boldog. PCR digital para determinar el número de transcripciones de neuronas individuales después de la grabación de abrazadera de parche   // Biotécnicas . — 2013-06. — vol. 54 , edición. 6 _ — pág. 327–336 . - ISSN 1940-9818 0736-6205, 1940-9818 . -doi : 10.2144 / 000114029 . Archivado desde el original el 14 de marzo de 2022.
  14. ↑ Paolo Follesa, Gabriele Floris, Gino P. Asuni, Antonio Ibba, Maria G. Tocco. El etanol intermitente crónico regula la expresión génica de la subunidad delta del receptor GABA (A) del hipocampo  // Frontiers in Cellular Neuroscience. — 2015-11-09. - T. 9 . — ISSN 1662-5102 . -doi : 10.3389/ fncel.2015.00445 .
  15. ↑ Ayla Arslan, Jakob von Engelhardt, William Wisden. El dominio citoplasmático de la subunidad δ es importante para la orientación extrasináptica de los subtipos de receptores GABA A  //  Journal of Integrative Neuroscience. — 2014-12. — vol. 13 , edición. 04 . — pág. 617–631 . — ISSN 1757-448X 0219-6352, 1757-448X . -doi : 10.1142/ S0219635214500228 . Archivado desde el original el 13 de diciembre de 2021.
  16. ↑ S. B. Christie, R.-W. Li, C.P. Miralles, BY. Yang, A.L. De Blas. Receptores GABAA agrupados y no agrupados en neuronas hipocampales cultivadas  //  Neurociencia molecular y celular. — 2006-01. — vol. 31 , edición. 1 . — Pág. 1–14 . -doi : 10.1016/ j.mcn.2005.08.014 . Archivado desde el original el 4 de junio de 2018.
  17. ↑ 1 2 Oligomerización y expresión en la superficie celular de receptores GABAA recombinantes etiquetados en la subunidad δ  //  Journal of Integrative Neuroscience. - 2019. - Vol. 18 , edición. 4 . — Pág. 341 . — ISSN 0219-6352 . -doi : 10.31083 / j.jin.2019.04.1207 . Archivado desde el original el 13 de diciembre de 2021.
  18. ↑ HJ Lee, NL Absalom, JR Hanrahan, P. van Nieuwenhuijzen, PK Ahring. Una caracterización farmacológica de GABA, THIP y DS2 en los receptores binarios α4β3 y β3δ: GABA activa los receptores β3δ a través de la interfaz β3(+)δ(−)  //  Brain Research. — 2016-08. — vol. 1644 . — pág. 222–230 . -doi : 10.1016 / j.brainres.2016.05.019 . Archivado desde el original el 19 de junio de 2018.