Dopaminový receptor D 5 -Dopamine receptor D5

DRD5
Identifikátory
Přezdívky DRD5 , DBDR, DRD1B, DRD1L2, dopaminový receptor D5
Externí ID OMIM : 126453 MGI : 94927 HomoloGene : 20216 Genové karty : DRD5
Ortology
Druh Člověk Myš
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (mRNA)

NM_000798

NM_013503

RefSeq (protein)

NP_000789

NP_038531

Umístění (UCSC) Chr 4: 9,78 - 9,78 Mb Chr 5: 38,32 - 38,32 Mb
Hledání PubMed
Wikidata
Zobrazit/upravit člověka Zobrazit/upravit myš

Dopaminové receptory D 5 , také známý jako D1BR , je protein, který u lidí je kódován DRD5 genem . Patří do rodiny receptorů podobných D1 spolu s podtypem receptoru D 1 .

Funkce

D 5 receptor je podtyp dopaminového receptoru, který má 10-krát vyšší afinitu k dopaminu než D 1 subtypu. D 5 podtyp je G-proteinem spojený receptor , který podporuje syntézu cAMP od adenylylcyklázy aktivací s / OLF rodiny G-proteinů . Subtypy D 5 i D 1 aktivují adenylyl cyklázu . D 1 receptory byly prokázáno, že stimulují jednofázový dávce závislou akumulaci cAMP v odezvě na dopamin , a D 5 receptory byly schopny stimulovat dvoufázové akumulace cAMP za stejných podmínek, což ukazuje, že D 5 receptory mohou používat jiný systém sekundárních poslů než receptory D 1 .

Aktivace D 5 receptorů je prokázáno, že podporuje expresi mozku odvozený neurotrofní faktor a zvýšení fosforylace z proteinkinázy B v krysích a myších prefrontální kortex neuronů.

In vitro , D 5 receptory vykazují vysokou konstitutivní aktivitu, která je nezávislá na vázání žádné agonisty .

Primární struktura

D 5 receptor je vysoce homologní k D 1 receptoru. Jejich aminokyselinové sekvence jsou 49% až 80% identické. D 5 receptor má dlouhý C-konec z 93 aminokyselin , což představuje 26% celkové bílkoviny. Přes vysoký stupeň homologie mezi D 5 a D 1 receptorů, jejich C-konci ocasy mají malou podobnost.

Chromozomální umístění

U lidí je receptor D 5 kódován na chromozomu 4p15.1 – p15.3 . Gen postrádá introny a kóduje produkt 477 aminokyselin . Dva pseudogeny na D 5 receptor existovat, že podíl 98% sekvence navzájem a 95% sekvence s funkčním DRD5 genu. Tyto geny obsahují několik stop kodonů v rámci, které zabraňují těmto genům přepisovat funkční protein.

Výraz

Centrální nervový systém

D 5 receptor je exprimován ve větší míře na CNS , než její těsné strukturní homolog receptoru dopaminu D1 . Nachází se v neuronech v amygdale , frontálním kortexu , hippocampu , striatu , thalamu , hypotalamu , bazálním předním mozku , mozečku a středním mozku . Dopaminový receptor D 5 je exprimován výlučně velkými aspiny neuronů v neostriatu primátů, které jsou typicky cholinergními interneurony . V buňce, D 5 receptory se nacházejí na membráně somatických a proximálních dendritů . Někdy se také nacházejí v neuropilu v čichové oblasti , superior colliculus a mozečku . D 5 receptor je také v striatu astrocytech z krysího bazálních ganglií .

Receptory tohoto podtypu jsou také exprimovány na dendritických buňkách a T pomocných buňkách .

Ledviny

D 5 receptory jsou exprimovány v ledvinách a podílí se na regulaci sodného vylučování. Jsou umístěny na proximálních stočených tubulech a jejich aktivace potlačuje aktivitu sodno-vodíkového antiporteru a Na+/K+-ATPázy , čímž brání reabsorpci sodíku. D 5 receptory jsou považovány za pozitivní regulaci exprese renalase . Jejich vadné fungování v nefronech může přispět k hypertenzi .

Klinický význam

Učení a paměť

Receptor D 5 se účastní synaptických procesů, které jsou základem učení a paměti. Tyto receptory se účastní na tvorbě LTD v hlodavců striatu , který je opačný k D 1 receptoru zapojení s tvorbou LTP ve stejné oblasti mozku. Receptory D 5 jsou také spojeny s konsolidací vzpomínek na strach v amygdale . Bylo prokázáno, že M 1 -muskarinové receptory spolupracují s receptory D 5 a beta -2 adrenergními receptory, aby konsolidovaly paměť strachu. Navrhuje se, aby tyto receptory spřažené s G proteinem redundantně aktivovaly fosfolipázu C v bazolaterální amygdale . Jedním z efektů aktivace fosfolipázy C je deaktivace kanálů KCNQ . Protože kanály KCNQ vedou proud M, který zvyšuje práh pro akční potenciál , deaktivace těchto kanálů vede ke zvýšené excitabilitě neuronů a lepší konsolidaci paměti.

Receptory D 5 mohou být vyžadovány pro dlouhodobou potenciaci na synapsi mezi mediální perforační cestou a dentate gyrus při tvorbě hippocampální myši .

Závislost

Kouření

Polymorfismy v DRD5 genu, který kóduje receptor dopaminu D 5 , bylo navrženo, že hrají roli v iniciaci kouření. Ve studii o asociaci čtyř polymorfismů tohoto genu s kouřením statistická analýza naznačila, že může existovat haplotyp DRD5, který chrání před zahájením kouření.

ADHD

Opakování dinukleotidů genu DRD5 je u lidí spojeno s ADHD . Ukázalo se, že 136-bp alela genu je ochranným faktorem proti rozvoji této poruchy, a alela 146-bp DRD5 je pro ni rizikovým faktorem . Existují dva typy 146 bp alely DRD5, dlouhé a krátké. Krátká alela opakování dinukleotidů je spojena s ADHD, ale ne ta dlouhá. Další alela DRD5, která je středně spojená s citlivostí na ADHD, je 150 bp. V krysím modelu ADHD, nízká hustota D 5 se nachází v hippocampu pyramidálních buněk SOMA . Nedostatek receptorů D 5 může přispět k problémům s učením, které mohou být spojeny s ADHD.

Parkinsonova choroba

D 5 receptory mohou být zapojeny do roztržení odpálení z subtalamická nucleus neuronů v 6-OHDA krysím modelu Parkinsonovy choroby . V tomto zvířecím modelu, blokáda D 5 receptorů s flupentixolu snižuje praskla střelby a zlepšuje motorické deficity. Studie ukazují, že polymorfismus DRD5 T978C není spojen s náchylností k PD, ani s rizikem vzniku motorických fluktuací nebo halucinací u PD.

Schizofrenie

Několik polymorfismů v genech DRD5 bylo spojeno s náchylností ke schizofrenii . Alela DRD5 o 148 bp byla spojena se zvýšeným rizikem schizofrenie. Některé jednonukleotidové polymorfismy v tomto genu, včetně změn v rs77434921, rs1800762, rs77434921 a rs1800762, v severní čínské populaci Han .

Pohyb

D 5 receptor se předpokládá, že se účastní modulace psychostimulantech indukované pohybu . Myši chybí D 5 receptory vykazují zvýšenou motorickou reakci na podání metamfetaminu než divokého typu myší, což naznačuje, že tyto receptory mají úlohu v regulaci motorické aktivity.

Regulace krevního tlaku

D 5 receptor se může podílet na modulaci neuronových drahách, které regulují krevní tlak . Myši postrádající tento receptor v mozku vykazovaly hypertenzi a zvýšený krevní tlak , což mohlo být způsobeno zvýšením sympatického tónu . D 5 receptory, které jsou exprimovány v ledvinách se také podílí na regulaci krevního tlaku prostřednictvím modulace exprese renalase a vylučování sodíku , a narušení těchto procesů může přispět k hypertenzi stejně.

Imunita

D 5 receptory negativně regulují produkci IFNy pomocí NK buněk . Exprese D 5 receptorů bylo prokázáno, že je zvýšena v NK buňkami jako odpověď na dlouhodobé stimulaci rekombinantní interleukin 2 . Tato upregulace inhibuje proliferaci NK buněk a potlačuje syntézu IFNy . Aktivace D 5 brání p50, který je součástí proteinového komplexu NF-kB , z potlačovat transkripci z miRNA 29a . Vzhledem k tomu, miRNA29a zaměřuje na mRNA a IFNy , exprese IFN-y proteinu je snížena.

D 5 receptory jsou zapojeny do aktivace a diferenciace pomocných T 17 buněk . Tyto receptory konkrétně hrají roli v polarizaci CD4+ T-buněk do T pomocných buněk 17 modulací sekrece interleukinu 12 a interleukinu 23 v reakci na stimulaci LPS .

Ligandy

Receptory D 1 a D 5 mají vysoký stupeň strukturní homologie a je k dispozici jen málo ligandů, které je mohou dosud rozlišovat. Existuje však řada ligandů, které jsou selektivní pro D 1/5 oproti ostatním dopaminovým receptorům. Nedávný vývoj selektivního D 5 antagonisty umožnilo působení D 1 zprostředkované reakce, které mají být studovány v nepřítomnosti D 5 složky, ale ne selektivní D 5 agonisty jsou dosud k dispozici.

D 5 receptory vykazují vyšší afinitu pro agonisty a nižší afinitu k antagonistů než D 1 receptorů.

Agonisté

Inverzní agonisté

Antagonisté

  • 4-Chlor-7-methyl-5,6,7,8,9,14-hexahydrodibenz [ d, g ] azecin-3-ol: antagonista, střední vazebná selektivita oproti D 1
Chemická struktura D 5 -preferring ligand 4-chlor-7-methyl-5,6,7,8,9,14-hexahydrodibenz [ d, g ] azecin-3-olu.

Interakce protein -protein

D 5 receptoru bylo prokázáno, že tvoří heteromers s D 2 receptorům . Společná aktivace těchto receptorů v heteromeru spouští zvýšení intracelulárního vápníku . Tato vápníková signalizace je závislá na signalizaci proteinu Gq-11 a fosfolipáze C , jakož i na přílivu extracelulárního vápníku . Heteromers mezi D 2 a D 5 receptory jsou tvořeny sousedními argininy v IC3 (třetí cytoplazmatické kličce) D 2 receptor a tři sousední C-konci glutamové kyseliny D 5 receptoru. Heteromerization ze 2 a D 5 receptorů může být narušena změnami jednotlivých aminokyselin v C-konci na D 5 receptoru.

Dopaminový receptor D 5 bylo prokázáno, že interagují s GABRG2 .

Experimentální metody

Vysoký stupeň homologie mezi receptory D 5 a D 1 a jejich afinita k lékům s podobným farmakologickým profilem komplikuje jejich rozlišování ve výzkumu. Protilátkové barvení těchto dvou receptorů odděleně se navrhuje jako neúčinné. Avšak exprese D 5 receptorů byla hodnocena s použitím imunohistochemie . Při této technice byly získány dva peptidy ze třetí exracelulární smyčky a třetí intracelulární smyčky receptoru a byla vyvinuta antiséra pro barvení receptoru ve zmrazené mozkové tkáni myší . Způsob zahrnující mRNA sondy pro in situ hybridizaci byl vyvinut, který se nechá zvlášť zkoumat expresi D 1 a D 5 receptory v mozku myši.

DRD5 knockout myši mohou být získány křížením 129 / SvJ1 a C57BL / 6J myší. D 5 receptor mohou být inaktivovány ve zvířecím modelu podle lemující DRD5 gen s loxP místa , což umožňuje vytvářet tkáně nebo zvíře postrádá funkční d 5 receptory. Exprese D 5 receptoru in vitro, může být také umlčen použitím antisense oligonukleotidů .

Viz také

Reference

Další čtení

externí odkazy

Tento článek včlení text z Národní lékařské knihovny Spojených států , který je veřejně dostupný .