tisdag 28 oktober 2014

GPHN, Gephyrin gene, kromosomi 14q23.3. ( Artikkeli vuodelta 2008)

Official Symbol
GPHNprovided by HGNC
Official Full Name
gephyrin provided by HGNC
Primary source
HGNC:HGNC:15465
See related
Ensembl:ENSG00000171723; HPRD:04893; MIM:603930; Vega:OTTHUMG00000029785
Gene type
protein coding
RefSeq status
REVIEWED
Organism
Homo sapiens
Lineage
Eukaryota; Metazoa; Chordata; Craniata; Vertebrata; Euteleostomi; Mammalia; Eutheria; Euarchontoglires; Primates; Haplorrhini; Catarrhini; Hominidae; Homo
Also known as
GPH; GEPH; HKPX1; GPHRYN; MOCODC
Yhteenveto:
 Tämä geeni koodaa hermosolussa  kokoontuvaa proteiinia,  joka  ankkuroi inhibitoristen hermonvälittäjäaineitten reseptoreita postsynaptiseen sytoskeletoniin  sitoutumalla suurella affiniteetilla reseptorialayksikön  domeeniin ja tubuliinidimeereihin. 
Muussa kuin hermokudoksessa tätä koodautuvaa proteiinia myös vaaditaan  molybdeenikofaktorin  biosynteesiin. 
Tämän geenin mutaatiot lienevät assosioituneet  hyperplexian neurologiseen tilaan  ja  myös johtavat  molybdeenikofaktorin vajeeseen. 
On kuvattu lukuisia  pleissivariantteja, joista koodautuu erilaisia isoformeja kuitenkaan  kaikkien varianttien luonnollista täyspitkää transkriptia ei vielä tunneta.
 
Summary
This gene encodes a neuronal assembly protein that anchors inhibitory neurotransmitter receptors to the postsynaptic cytoskeleton via high affinity binding to a receptor subunit domain and tubulin dimers. In nonneuronal tissues, the encoded protein is also required for molybdenum cofactor biosynthesis. Mutations in this gene may be associated with the neurological condition hyperplexia and also lead to molybdenum cofactor deficiency. Numerous alternatively spliced transcript variants encoding different isoforms have been described; however, the full-length nature of all transcript variants is not currently known. [provided by RefSeq, Jul 2008]

Yleissilmäys peptidiin:

ORIGIN      
        1 mategmiltn hdhqirvgvl tvsdscfrnl aedrsginlk dlvqdpsllg gtisaykivp
       61 deieeiketl idwcdekeln lilttggtgf aprdvtpeat keviereapg malamlmgsl
      121 nvtplgmlsr pvcgirgktl iinlpgskkg sqecfqfilp alphaidllr daivkvkevh
      181 deledlpspp pplsppptts phkqtedkgv qceeeeeekk dsgvasteds ssshitaaai
      241 aakkhpfyts pavvmahgeq pipglinysh hstderipds iisrgvqvlp rdtaslsttp
      301 sespraqats rlstascptp kvqsrcsske nilrashsav ditkvarrhr mspfpltsmd
      361 kafitvlemt pvlgteiiny rdgmgrvlaq dvyakdnlpp fpasvkdgya vraadgpgdr
      421 fiigesqage qptqtvmpgq vmrvttgapi pcgadavvqv edteliresd dgteelevri
      481 lvqarpgqdi rpighdikrg ecvlakgthm gpseigllat vgvtevevnk fpvvavmstg
      541 nellnpeddl lpgkirdsnr stllatiqeh gyptinlgiv gdnpddllna lnegisradv
      601 iitsggvsmg ekdylkqvld idlhaqihfg rvfmkpglpt tfatldidgv rkiifalpgn
      661 pvsavvtcnl fvvpalrkmq gildprptii karlscdvkl dprpeyhrci ltwhhqeplp
      721 waqstgnqms srlmsmrsan gllmlppkte qyvelhkgev vdvmvigrl


Gly reseptoreitten sijainnista synapsissa. Gefyriinin merkitys.

Kuva:osoittaa  yleensä kuvien puuttuvassa kohdassa lisärakenteen gephyrin, Katson sitä välillä.

http://www.nature.com/nrn/journal/v15/n3/full/nrn3670.html



Gephyrin: a master regulator of neuronal function?

Published online
The neurotransmitters GABA and glycine mediate fast synaptic inhibition by activating ligand-gated chloride channels — namely, type A GABA (GABAA) and glycine receptors. Both types of receptors are anchored postsynaptically by gephyrin, which self-assembles into a scaffold and interacts with the cytoskeleton. Current research indicates that postsynaptic gephyrin clusters are dynamic assemblies that are held together and regulated by multiple protein–protein interactions. 
  •  Lisäksi gefyriinin posttranslationaalinen modifikaatio säätelee GABA-ergisten synapsien muodostumista ja plastisuutta muuntamalla  postsynaptisten tukirakenteitten ryvästymisominaisuuksia ja siten  reseptoreitten  ja muitten molekyylien saavutettavuutta  ja funktiota
Moreover, post-translational modifications of gephyrin regulate the formation and plasticity of GABAergic synapses by altering the clustering properties of postsynaptic scaffolds and thereby the availability and function of receptors and other signalling molecules. 
  •  Tässä  artikkelissaan tutkijat  pohtivat  gefyyriinitukiverkoston muodostumista ja säätymistä , sen roolia GABAergisessä ja glysinergisessä  synaptisessa funktiossa  ja tiedon soveltamista  aivoperäisten häiriöitten  patofysiologiaan, missä  häiriön takana on epänormaali inhibitorinen  neurotransmissio.
 Here, we discuss the formation and regulation of the gephyrin scaffold, its role in GABAergic and glycinergic synaptic function and the implications for the pathophysiology of brain disorders caused by abnormal inhibitory neurotransmission.

 

Tauriini on fysiologinen gliotransmittoriaine

J Neurosci. 2012 Sep 5;32(36):12518-27. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1380-12.2012. 
 
Taurine release by astrocytes modulates osmosensitive glycine receptor tone and excitability in the adult supraoptic nucleus (S.O.N.) .

Abstract

Cells can release the free amino acid taurine through volume-regulated anion channels (VRACs), and
it has been hypothesized that taurine released from glial cells is capable of inhibiting action potential (AP) firing by activating neuronal glycine receptors (GlyRs) (Hussy et al., 1997).

Although an inhibitory GlyR tone is widely observed in the brain, it remains unknown whether this specifically reflects gliotransmission because most neurons also express VRACs and other endogenous molecules can activate GlyRs.

We found that VRACs are absent in neurons of the rat supraoptic nucleus (SON),
suggesting that glial cells are the exclusive source of taurine in this nucleus.

 Application of strychnine to rat hypothalamic explants caused a depolarization of SON neurons associated with a decrease of chloride conductance and could excite these cells in the absence of fast synaptic transmission.

 This inhibitory GlyR tone was eliminated by pharmacological blockade of VRACs, by cellular taurine depletion, by metabolic inactivation of glia with fluorocitrate, and after retraction of astrocytic processes that intercalate neuronal somata and dendrites.

 Finally, GlyR tone varied inversely with extracellular fluid tonicity to mediate the osmotic control of AP firing by SON neurons. These findings establish taurine as a physiological gliotransmitter and show that gliotransmission is a spatially constrained process that can be modulated by the morphological rearrangement of astrocytes.
PMID:
22956842
[PubMed - indexed for MEDLINE]
Free full text
 

MRI, aivoiskemia ja aminohapot

Magn Reson Med. 2014 Jan;71(1):118-32. doi: 10.1002/mrm.24639. Epub 2013 Feb 11.
Sensitivity and source of amine-proton exchange and amide-proton transfer magnetic resonance imaging in cerebral ischemia.

Abstract

PURPOSE:

Amide-proton transfer (APT) and amine-water proton exchange (APEX) MRI can be viable to map pH-decreasing ischemic regions. However, their exact contributions are unclear.

METHODS:

We measured APEX- and APT-weighted magnetization transfer ratio asymmetry (denoted as APEXw and APTw), apparent diffusion coefficient, T2 , and T1 images and localized proton spectra in rats with permanent middle cerebral artery occlusion at 9.4 T.
 Phantoms and theoretical studies were also performed.

RESULTS:

Within 1-h postocclusion, APEXw and APTw maps showed hyperintensity (3.1% of M0 ) and hypointensity (-1.8%), respectively, in regions with decreased apparent diffusion coefficient. 
 Ischemia increased lactate (LA)  and gamma aminobutyric acid (GABA)  concentrations, but decreased glutamate and taurine concentrations.

 Over time, the APEXw contrast decreased with glutamate, taurine, and creatine, whereas the APTw contrast and lactate level were similar.

Phantom and theoretical studies suggest that the source of APEXw signal is mainly from proteins at normal pH, whereas at decreased pH, gamma aminobutyric acid (GABA)  and glutamate contributions increase, inducing the positive APEXw contrast in ischemic regions.

The APTw contrast is sensitive to lactate (LA) concentration and pH, but contaminated from contributions of the faster APEX processes.

CONCLUSION:

Positive APEXw contrast is more sensitive to ischemia than negative APTw contrast. They may provide complementary tissue metabolic information.

KEYWORDS:

MR spectroscopy; amide; amine; apparent diffusion coefficient; cerebral ischemia; chemical exchange saturation transfer; spin locking; stroke
PMID:
23401310
[PubMed - indexed for MEDLINE]

PMCID:
PMC3655131
[Available on 2015/1/1]

Tauriini, Asetylkoliiniesteraasi(AChE) ja koliini-asetyylitransferaasi (ChAT)

J Biomed Sci. 2014 May 24;21:51. doi: 10.1186/1423-0127-21-51. 
Taurine improves the spatial learning and memory ability impaired by sub-chronic manganese exposure.
Tiivistelmä ,Abstract
 TAUSTA:  Liiallinen mangaanialtistus (Mn)   aiheuttaa kognitiivisiä vajeita. Moni näyttö  osoittaa, että  tauriini voi parantaa kognitiivista heikentymistä, mitä monesta neurotoksiinista johtuu.  Mutta vielä vaatii lisäselvittämistä, mikä tauriinin rooli on  mangaanin (Mn)  aiheuttamissa oppimisen ja muistin vaurioissa  Tässä tutkimuksesa koetetaan osoittaa tauriinin edut  oppimis-ja muistihäiriön parantamisessa mangaanialtistetussa koe-eläimessä.

BACKGROUND: Excessive manganese exposure induced cognitive deficit. Several lines of evidence have demonstrated that taurine improves cognitive impairment induced by numerous neurotoxins. However, the role of taurine on manganese-induced damages in learning and memory is still elusive. This goal of this study was to investigate the beneficial effect of taurine on learning and memory capacity impairment by manganese exposure in an animal model.

  •  TULOKSET : Koe-eläimiä  testattiin  Morris Water Maize testillä    mangaanialtistuksen jälkeen  ja sekä  samanaikasen tauriinin  annon + mangaanialtistuksen jälkeen.  Mangaanin veripitoisuus ei kuitenkaan vaikuttunut tauriinin annosta. Mangaanialtistus johti merkitsevään  asetylkolinesteraasiaktiivisuuden (AChE)  lisääntymään ja koliiniasetyltransferaasin (ChAT)  aktiivisuuden vähenemään, mikä  osittain palautui  tauriinilisästä. Lisäksi tutkijat  tunnistivat proteomianalyysissä 2D geelielektroforeesilla ja massa spektrometrillä   9 hippokampi proteiinia, jotka  ilmenivät eri tavalla  niillä koe-eläimiltä, joita oli käsitelty mangaanilla ja niillä jotka saivat lisäksi tauriinia. Niistä proteiineista suurin osa toimii  energia-aineenvaihdunnassa, oksidatiivisessa stressisä, tulehduksessa ja neuronisynapsissa.

RESULTS:The escape latency in the Morris Water Maze test was significantly longer in the rats injected with manganese than that in the rats received both taurine and manganese. Similarly, the probe trial showed that the annulus crossings were significantly greater in the taurine plus manganese treated rats than those in the manganese-treated rats. However, the blood level of manganese was not altered by the taurine treatment. Interestingly, the exposure of manganese led to a significant increase in the acetylcholinesterase activity and an evidently decrease in the choline acetyltransferase activity, which were partially restored by the addition of taurine. Additionally, we identified 9 differentially expressed proteins between the rat hippocampus treated by manganese and the control or the manganese plus taurine in the proteomic analysis using the 2-dimensional gel electrophoresis followed by the tandem mass spectrometry (MS/MS). Most of these proteins play a role in energy metabolism, oxidative stress, inflammation, and neuron synapse.

  • Yhteenveto: Tauriini palauttaa AChE ja ChAT entsyymiaktiivisuuksia, jotka ovat kriittisiä asetylkoliinin säätelylle. Tutkijat identifioivat seitsemän spesifisesti mngaanin indusoimaa  proteiinia ja kaksi tauriinin indusoimaa proteiinia hippokampista.  Tulokset  tukevat sitä käsitystä, että tauriini kohentaa oppimis- ja muistikykyä niillä, joilla syynä on  ollut   altistuminen liika mangaanille.

CONCLUSIONS: In summary, taurine restores the activity of AChE and ChAT, which are critical for the regulation of acetylcholine. We have identified seven differentially expressed proteins specifically induced by manganese and two proteins induced by taurine from the rat hippocampus. Our results support that taurine improves the impaired learning and memory ability caused by excessive exposure of manganese.

 Kuva kahden hermosolun, neuronin, välisestä synapsista, jossa  välittäjäaineena toimii AK, asetyylikoliini ( ACh) , Ak neuronijärjestelmä on  kuin  "resiina joka  tarkistaa raiteet", siis pitää hermojärjestelmää  funktiokykyisenä verkostona, eräänlainen  clearing funktio, varsinkin kun ihminen toimii jotakin tahdonalaista käytännössä. 


 

Plasman vapaat aminohapot, syöpäkudoksen ja syövänvierikudosten vapaat aminohapot ( keuhkosyöpä)

 Keuhkosyöpäpotilaiden  plasman ja kudoksettoman alueen aminohappokirjot j pitoisuuksien vertailu
 
Asia Pac J Clin Nutr. 2014;23(3):429-36. doi: 10.6133/apjcn.2014.23.3.13.
Plasma and tissue free amino acid profiles and their concentration correlation in patients with lung cancer.


Tiivistelmä,   Abstract in English, Chinese

  • Muuntelut plasman vapaissa aminohapoissa (PFAA)  ovat syöpäpotilailla proteiiniaineenvaihdunnan poikkeavuuksien  olennainen piirre. Silti on vain vähän tietoa syöpä kudoksen  vapaiden aminohappojen (TFAA)  kirjosta ja kirjomalleista ja korrelaatioista  plasman vapaisiin aminohappoihin.(PFAA).. 
  • Tutkijat halusivat  arvioida  plasman vapaiden aminohappojen  (PFAA)  ja  syöpäkudoksen  vapaiden  aminohappojen (TFAA) vaihteluita keuhkosyöpäpotilailla-  myös heidän aminohappomallinsa ja aminohappokorrelaatiot.
  •  Tässä tarkoituksesa he analysoivat keuhkosyöpäkudoksen  (n= 27) ja molemmista keuhkoista  syövän viereisten  ( paracarcinomous) kudosten (n= 27)   ja plasman ( (n= 27)  vapaitten aminohappojen  pitoisuudet   automaattisella aminohappoanalysaattorilla.

Variation of plasma free amino acids (PFAAs) is an essential feature of protein metabolic abnormalities in cancer patients. But there still little data about the cancer tissue free amino acid (TFAAs) profiles, including their patterns and correlations with PFAAs. To evaluate the variation in PFAAs and cancer TFAAs in patients with lung cancer, including their patterns and correlations, we investigated the concentrations of free amino acids in lung cancer tissues (n=27), paired lung paracarcinomous tissues (n=27) and plasma (n=27) using an automatic amino acid analyzer after pre-treatment.
  •  Plasman aminohappokirjossa (PFAA)  oli merkitsevästi alentunut viisi aminohappoa : tryptofaani(W), glysiini (G), sitrulliini, ornitiini ja proliini (P) , kun taas fenylalaniini (F)  oli huomattavasti lisääntynyt  verrattaessa kontrollihenkilöihin. 
 Within the PFAAs, the concentrations of five amino acids (tryptophan, glycine, citrulline, ornithine and proline) were significantly decreased, while that of phenylalanine was markedly increased compared with control subjects. 
  •  Kudosten aminohappokirjossa (TFAA)  oli kolme aminohappoa lisääntynyt:  tauriini, glutamiini(Q) ja glysiini(G), kun taas kaksi aminohappoa,  lysiini (K) ja ornitiini,   olivat  merkitsevästi vähentyneet  keuhkosyöpäkudoksessa verrattuna parakarsinomaattisiin kudoksiin.
Within the TFAAs, the concentrations of three amino acids (taurine, glutamic acid and glycine) were increased, while the concentrations of two amino acids (lysine and ornithine) were decreased significantly in lung cancer tissues compared with the paracarcinomous tissues.
  • Aminohappokirjomallit  osoittivat   molemmissa  kirjoissa (PFAA ja TFAA ) samanlaista trendiä, suuntausta, mutta muutosten prosentuaalisuudet erosivat.
 The amino acid patterns in PFAAs and TFAAs had similar trends, but percentage variations were diverse.
  • Lisäksi  plasman   viiden vapaan  aminohapon,  lysiini (K), fenylalaniini (F), treoniini (T), seriini (S) , alaniini( A), pitoisuudet  korreloivat  keuhkokarsinoomakudoksen  vapaitten aminohappojen ( TFAA) -pitoisuuksiin, mutta mikään plasman vapaa  aminohappo  ei korreloinut  keuhkon parakarsinoomakudoksen vapaisiin aminohappoihin. 
Additionally, the concentrations of five amino acids (lysine, phenylalanine, threonine, serine, and alanine) in PFAAs correlated with those in lung cancer TFAAs, but no amino acids in PFAAs were correlated with those in lung paracarcinomous TFAAs.
  • Täten plasman vapaitten aminohappojen (PFAA)  kirjot saattavat heijastaa syöpäkudoksien tilaa,  mikä saattaa  antaa lisäinformaatiota metabolisista statuksesta  ja ennusteesta  keuhkosyöpäpotilailla.
Thus, PFAA profiles may reflect the status of cancer tissues, which may provide more information about the metabolic statuses and prognoses of patients with lung cancer.
PMID:
25164454
[PubMed - indexed for MEDLINE]
Free full text