VGLUT3
Transporter 3 vezikulskog glutamata (VGLUT3) je protein koj je kod ljudi kodiran genom SLC17A8 .[5]
Aminokiselinska sekvenca
Dužina polipeptidnog lanca je 714 aminokiselina, a molekulska težina 78.239 Da.[6]
- Simboli
C: Cistein
D: Asparaginska kiselina
E: Glutaminska kiselina
F: Fenilalanin
G: Glicin
H: Histidin
I: Izoleucin
K: Lizin
L: Leucin
M: Metionin
N: Asparagin
P: Prolin
Q: Glutamin
R: Arginin
S: Serin
T: Treonin
V: Valin
W: Triptofan
Y: Tirozin
| 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MTQMSQVQEL | FHEAAQQDAL | AQPQPWWKTQ | LFMWEPVLFG | TWDGVFTSCM | ||||
| INIFGVVLFL | RTGWLVGNTG | VLLGMFLVSF | VILVALVTVL | SGIGVGERSS | ||||
| IGSGGVYSMI | SSVLGGQTGG | TIGLLYVFGQ | CVAGAMYITG | FAESISDLLG | ||||
| LGNIWAVRGI | SVAVLLALLG | INLAGVKWII | RLQLLLLFLL | AVSTLDFVVG | ||||
| SFTHLDPEHG | FIGYSPELLQ | NNTLPDYSPG | ESFFTVFGVF | FPAATGVMAG | ||||
| FNMGGDLREP | AASIPLGSLA | AVGISWFLYI | IFVFLLGAIC | TREALRYDFL | ||||
| IAEKVSLMGF | LFLLGLYISS | LASCMGGLYG | APRILQCIAQ | EKVIPALACL | ||||
| GQGKGPNKTP | VAAICLTSLV | TMAFVFVGQV | NVLAPIVTIN | FMLTYVAVDY | ||||
| SYFSLSMCSC | SLTPVPEPVL | REGAEGLHCS | EHLLLEKAPS | YGSEGPAQRV | ||||
| LEGTLLEFTK | DMDQLLQLTR | KLESSQPRQG | EGNRTPESQK | RKSKKATKQT | ||||
| LQDSFLLDLK | SPPSFPVEIS | DRLPAASWEG | QESCWNKQTS | KSEGTQPEGT | ||||
| YGEQLVPELC | NQSESSGEDF | FLKSRLQEQD | VWRRSTSFYT | HMCNPWVSLL | ||||
| GAVGSLLIMF | VIQWVYTLVN | MGVAAIVYFY | IGRASPGLHL | GSASNFSFFR | ||||
| WMRSLLLPSC | RSLRSPQEQI | ILAPSLAKVD | MEMTQLTQEN | ADFATRDRYH | ||||
| HSSLVNREQL | MPHY |
LC17A8 nalazi se na dugom (q) kraku hromosoma 12.]]
Kloniranje i ekspresija
[uredi | uredi izvor]Traženjem homologa VGLUT1 (SLC17A7) i VGLUT2 (SLC17A6), Takamori et al. (2002) identificirali su genomsku sekvencu koja sadrži VGLUT3. Koristeći kombinaciju PCR-a i 3-prime RACE, klonirali su VGLUT3 pune dužine biblioteke iz cDNK fetusnog mozga. Izvedeni protein od 589 aminokiselina ima izračunatu molekulsku masu od oko 65 kD. VGLUT3 sadrži osam segmenata koji se protežu kroz membranu i dugačak C kraj, slično SLC17A7 i SLC17A6, s kojima dijeli 72,5%, odnosno 72% aminokiselinskog identiteta. Analiza Northern blot-a otkrila je transkript od oko 3,9 kb, eksprimiran u nekoliko regija mozga, s najvećom ekspresijom u amigdali, meduli i kičmenoj moždini. Slabija ekspresija otkrivena je u hipokampusu, talamusu i malom mozgu, a nije otkrivena ekspresija u nekoliko drugih dijelova mozga.
Funkcija gena
[uredi | uredi izvor]Ekspresijom VGLUT3 u ljudskoj neuroendokrinoj ćelijskoj liniji, Takamori et al. (2002) pokazali su unos radioaktivno obilježenog glutamata zavisnog od ATP-a u vezikulske lagane membrane. Prekid protonskog gradijenta protonskim ionoforom ili direktnom inhibicijom V-ATPaza, smanjila je akumulaciju glutamata. Daljnja karakterizacija ukazala je da su za punu aktivnost potrebni i membranski električni potencijal i gradijent pH povezan sa protonskim gradijentom. VGLUT3 preferira glutamat nad aspartatom kao supstratom. Seal et al. (2008) pokazali su da u pužnici VGLUT3 akumulira glutamat u sinapsnim vezikulama osjetnih unutrašnjih trwepljastih ćelija (IHC) prije nego što ga oslobađa u receptore terminala slušnog živca.
Molekulska genetika
[uredi | uredi izvor]U dvije porodice koje su segregirale autosomno dominantnu gluhoću (DFNA25; 605583), uključujući porodicu češkog porijekla koju su prvobitno opisasali Greene et al. (2001) i porodicu njemačkog porijekla, Ruel et al. (2008) identificirali su heterozigotnu misens mutaciju (A211V) u genu SLC17A8, koja nije bila prisutna u 267 kontrola.
Kod 47-godišnjeg Korejca (porodica SD-38) s DFNA25, Ryu et al. (2016) identificirali su heterozigotnost za mutaciju pomicanja okvira (c.616dupA) u genu SLC17A8. Pacijent je imao obostrani teški senzorineuralni gubitak sluha. Rečeno je da su pogođeni i drugi članovi porodice, ali nikakve druge studije DNK nisu provedene.
Životinjski model
[uredi | uredi izvor]Seal et al. (2008) generirali su Slc17a8-null miševe homolognom rekombinacijom u matičnim stanicama mišjeg embriona. Miševi kojima nedostaje Vglut3 duboko su gluhi zbog neoslobađanja glutamata iz trepljastih ćelija u prvoj sinapsi slušnog puta. Rana degeneracija nekih pužnićnih ganglijskih neurona kod nokaut-miševa ukazala je na važnu razvojnu ulogu glutamata koji se oslobađa u trepljaste ćelijama prije početka slušanja.
Ruel et al. (2008) izvijestili su da Slc17a8-nulti miševi nisu imali reakcije slušnog živca na akustične podražaje, iako bi slušni odgovori moždanog stabla mogli biti izazvani električnim podražajima i zabilježene su snažne otoakustičke emisije. Promet sinapsnih vezikula koje pokreću kalcijevi ioni bio je normalan u unutrašnjim trepljastim ćelijama kod nul-miševa Slc17a8, kada su sondirani pomoću membranskih mjerenja kapaciteta. Kasnije je opadao broj aferentnih sinapsi, spiralnih ganglijskih neurona i bočnih eferentnih završetaka, ispod senzornih unutrašnjih trepljastih ćelija. Vrpce koje su ostale do tri mjeseca starosti imale su normalan ultrastrukturni izgled. Zaključili su da je gluhoća kod miševa s nedostatkom Slc17a8 posljedica specifičnog defekta usvajanja i oslobađanja vezikulskog glutamata i da je VGLUT3 ključan za slušno kodiranje u unutrašnjoj sinapsi trepljaste ćelije.
Seal et al. (2009) izvijestili su da mali podskup ćelija u dorzalnom korijenu ganglije eksprimira vezikulskii transporter glutamata VGLUT3 s malim udjelom. U leđnom rogu kičmene moždine, ti se aferentni elementi projiciraju na laminu I i najunurrašnjiji sloj lamine II, što je implicirano u trajnom bolu uzrokovanom ozljedom . Budući da različite izoforme VGLUT uglavnom imaju nepotrebni obrazac ekspresije, za procjenu uloge primarnih aferenata VGLUT3 + u ponašanju, kao odgovor na somatosenzorni unos, koristili su nokaut-miševe Vglut3. Gubitak Vglut3 posebno narušava mehanički osjet bola, a posebno mehaničku preosjetljivost na normalno neškodljive podražaje koji prate upalu, ozljedu živaca i traumu. Direktno snimanje sa Vglut3 + neurona u korijenu dorzalne ganglije dalje ih je identificiralo kao slabo shvaćenu skupinu nemijeliniziranih mehanoreceptora sa niskim pragom (C-LTMR). Seal et al. (2009) zaključili su da njihova analiza Vglut3-null miševa ukazuje na kritičnu ulogu C-LTMR u mehaničkoj preosjetljivosti uzrokovanoj ozljedom.Greška kod citiranja: Nedostaje oznaka za zatvaranje </ref> nakon <ref>[7]
1. Ryu, N., Sagong, B., Park, H.-J., Kim, M.-A., Lee, K.-Y., Choi, J. Y., Kim, U.-K. Screening of the SLC17A8 gene as a causative factor for autosomal dominant non-syndromic hearing loss in Koreans. BMC Med. Genet. 17: 6, 2016. [PubMed: 26797701, related citations] [Full Text]
2. Seal, R. P., Akil, O., Yi, E., Weber, C. M., Grant, L., Yoo, J., Clause, A., Kandler, K., Noebels, J. L., Glowatzki, E., Lustig, L. R., Edwards, R. H. Sensorineural deafness and seizures in mice lacking vesicular glutamate transporter 3. Neuron 57: 263-275, 2008. [PubMed: 18215623, images, related citations] [Full Text]
3. Seal, R. P., Wang, X., Guan, Y., Raja, S. N., Woodbury, C. J., Basbaum, A. I., Edwards, R. H. Injury-induced mechanical hypersensitivity requires C-low threshold mechanoreceptors. Nature 462: 651-655, 2009. [PubMed: 19915548, images, related citations] [Full Text]
4. Takamori, S., Malherbe, P., Broger, C., Jahn, R. Molecular cloning and functional characterization of human vesicular glutamate transporter 3. EMBO Rep. 3: 798-803, 2002. [PubMed: 12151341, images, related citations] [Full Text]
Reference
[uredi | uredi izvor]- ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000179520 - Ensembl, maj 2017
- ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000019935 - Ensembl, maj 2017
- ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ "Entrez Gene: solute carrier family 17 (sodium-dependent inorganic phosphate cotransporter)".
- ^ "UniProt, A0AV02". Pristupljeno 5. 7. 2021.
- ^ Ruel, J., Emery, S., Nouvian, R., Bersot, T., Amilhon, B., Van Rybroek, J. M., Rebillard, G., Lenoir, M., Eybalin, M., Delprat, B., Sivakumaran, T. A., Giros, B., El Mestikawy, S., Moser, T., Smith, R. J. H., Lesperance, M. M., Puel, J.-L. Impairment of SLC17A8 encoding vesicular glutamate transporter-3, VGLUT3, underlies nonsyndromic deafness DFNA25 and inner hair cell dysfunction in null mice. Am. J. Hum. Genet. 83: 278-292, 2008. PubMed: 18674745
Dopunska literatura
[uredi | uredi izvor]- Greene CC, McMillan PM, Barker SE, et al. (2001). "DFNA25, a novel locus for dominant nonsyndromic hereditary hearing impairment, maps to 12q21-24". Am. J. Hum. Genet. 68 (1): 254–60. doi:10.1086/316925. PMC 1234922. PMID 11115382.
- Fremeau RT; Voglmaier S; Seal RP; Edwards RH (2004). "VGLUTs define subsets of excitatory neurons and suggest novel roles for glutamate". Trends Neurosci. 27 (2): 98–103. doi:10.1016/j.tins.2003.11.005. PMID 15102489. S2CID 16619295.
- Seal RP; Edwards RH (2006). "The diverse roles of vesicular glutamate transporter 3". Handb Exp Pharmacol. Handbook of Experimental Pharmacology. 175 (175): 137–50. doi:10.1007/3-540-29784-7_7. ISBN 3-540-29783-9. PMID 16722234.
- Ruel J, Emery S, Nouvian R, et al. (2008). "Impairment of SLC17A8 encoding vesicular glutamate transporter-3, VGLUT3, underlies nonsyndromic deafness DFNA25 and inner hair cell dysfunction in null mice". Am. J. Hum. Genet. 83 (2): 278–92. doi:10.1016/j.ajhg.2008.07.008. PMC 2495073. PMID 18674745.
- Almqvist J, Huang Y, Laaksonen A, et al. (2007). "Docking and homology modeling explain inhibition of the human vesicular glutamate transporters". Protein Sci. 16 (9): 1819–29. doi:10.1110/ps.072944707. PMC 2206968. PMID 17660252.
- Strausberg RL, Feingold EA, Grouse LH, et al. (2002). "Generation and initial analysis of more than 15,000 full-length human and mouse cDNA sequences". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99 (26): 16899–903. doi:10.1073/pnas.242603899. PMC 139241. PMID 12477932.
- Gong J, Jellali A, Mutterer J, et al. (2006). "Distribution of vesicular glutamate transporters in rat and human retina". Brain Res. 1082 (1): 73–85. doi:10.1016/j.brainres.2006.01.111. PMID 16516863. S2CID 2868346.
- Linke N; Bódi N; Resch BE; et al. (2008). "Developmental pattern of three vesicular glutamate transporters in the myenteric plexus of the human fetal small intestine". Histol. Histopathol. 23 (8): 979–86. PMID 18498073.
- Takamori S; Malherbe P; Broger C; Jahn R (2002). "Molecular cloning and functional characterization of human vesicular glutamate transporter 3". EMBO Rep. 3 (8): 798–803. doi:10.1093/embo-reports/kvf159. PMC 1084213. PMID 12151341.