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Receptor metabotrópico de glutamato 3

El receptor metabotrópico de glutamato 3 (mGluR3) es un receptor acoplado a proteína G ( GPCR) inhibidor G i /G 0 [4] generalmente localizado en sitios presinápticos de neuronas en circuitos clásicos. [5] Sin embargo, en los circuitos corticales superiores de los primates, los mGluR3 se localizan postsinápticamente, donde fortalecen en lugar de debilitar la conectividad sináptica. [6] En humanos, mGluR3 está codificado por el gen GRM3 . [7] [8] Los déficits en la señalización de mGluR3 se han relacionado con un deterioro de la cognición en humanos, [9] y con un mayor riesgo de esquizofrenia, [10] en consonancia con su papel cada vez mayor en la evolución cortical.

Estructura

En humanos, mGluR3 está codificado por el gen GRM3 en el cromosoma 7. Se predicen al menos cinco isoformas codificantes de proteínas basándose en información genómica. La proteína mGluR3 es una proteína transmembrana de siete pasos.

Función

El L-glutamato es el principal neurotransmisor excitador del sistema nervioso central y activa los receptores de glutamato tanto ionotrópicos como metabotrópicos. La neurotransmisión glutamatérgica está involucrada en la mayoría de los aspectos de la función cerebral normal y puede verse alterada en muchas condiciones neuropatológicas. Los receptores metabotrópicos de glutamato son una familia de receptores acoplados a proteína G, que se han dividido en tres grupos según la homología de secuencia, los supuestos mecanismos de transducción de señales y las propiedades farmacológicas. El grupo I incluye GRM1 y GRM5 y se ha demostrado que estos receptores activan la fosfolipasa C. El grupo II incluye GRM2 y GRM3, mientras que el grupo III incluye GRM4, GRM6, GRM7 y GRM8. Los receptores de los grupos II y III están relacionados con la inhibición de la cascada de AMP cíclico pero difieren en sus selectividades agonistas. [8]

Significación clínica

Se ha descubierto que el receptor mGluR3 codificado por el gen GRM3 está asociado con una variedad de trastornos psiquiátricos, incluido el trastorno afectivo bipolar [11] y la esquizofrenia . [12] [10]

Se demostró que una mutación en la secuencia de Kozak en el primer exón del gen GRM3 cambia la traducción y la transcripción de construcciones del gen GRM3 clonado y se asoció significativamente con el trastorno bipolar con un índice de probabilidades de 4,4. [11] Posteriormente, un marcador en GRM3 estuvo implicado en un gran estudio de asociación de todo el genoma de la esquizofrenia con una significación estadística de p<10 −9 . [13] Un estudio de seguimiento de la variante de la secuencia de Kozak mostró que estaba asociada con un mayor riesgo de trastorno bipolar, esquizofrenia y alcoholismo. [14] El receptor mGluR3 codificado por GRM3 es atacable por varios fármacos que se han utilizado en ensayos anteriores de esquizofrenia y trastorno de ansiedad. Los fármacos agonistas, antagonistas y moduladores alostéricos de mGluR3 ahora pueden explorarse como nuevos tratamientos para las enfermedades mentales. [11] Se ha publicado otra evidencia científica que muestra que el bien establecido fármaco antimaníaco carbonato de litio también cambia la expresión del gen GRM3 en el cerebro del ratón después del tratamiento con carbonato de litio. [15]

Ligandos

Los moduladores de mGluR3 que son significativamente selectivos sobre la isoforma mGluR2 se conocen desde 2013.

Agonistas

Antagonistas

D3 - ML337

Moduladores alostéricos

Interacciones

Se ha demostrado que el receptor metabotrópico de glutamato 3 interactúa con:

Ver también

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Ensembl lanzamiento 89: ENSG00000198822 - Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ "Referencia humana de PubMed:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  3. ^ "Referencia de PubMed del ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ Ambrosini A, Bresciani L, Fracchia S, Brunello N, Racagni G (mayo de 1995). "Los receptores metabotrópicos de glutamato acoplados negativamente a la adenilato ciclasa inhiben la actividad del receptor de N-metil-D-aspartato y previenen la neurotoxicidad en las neuronas mesencefálicas in vitro" (resumen) . Farmacología molecular . 47 (5): 1057–64. PMID  7746273.
  5. ^ Shigemoto R, Kinoshita A, Wada E, Nomura S, Ohishi H, Takada M, et al. (octubre de 1997). "Localización presináptica diferencial de subtipos de receptores metabotrópicos de glutamato en el hipocampo de rata". La Revista de Neurociencia . 17 (19): 7503–22. doi :10.1523/JNEUROSCI.17-19-07503.1997. PMC 6573434 . PMID  9295396. 
  6. ^ Jin LE, Wang M, Galvin VC, Lightbourne TC, Conn PJ, Arnsten AF, Paspalas CD (marzo de 2018). "Receptores metabotrópicos de glutamato mGluR2 versus mGluR3 en la corteza prefrontal dorsolateral de primates: el mGluR3 postsináptico fortalece las redes de memoria de trabajo". Corteza cerebral . 28 (3): 974–987. doi :10.1093/cercor/bhx005. PMC 5974790 . PMID  28108498. 
  7. ^ Scherer SW, Duvoisin RM, Kuhn R, Heng HH, Belloni E, Tsui LC (enero de 1996). "Localización de dos genes del receptor metabotrópico de glutamato, GRM3 y GRM8, en el cromosoma humano 7q". Genómica . 31 (2): 230–3. doi : 10.1006/geno.1996.0036 . PMID  8824806.
  8. ^ ab "Entrez Gene: receptor de glutamato GRM3, metabotrópico 3".
  9. ^ Zink CF, Barker PB, Sawa A, Weinberger DR, Wang M, Quillian H, Ulrich WS, Chen Q, Jaffe AE, Kleinman JE, Hyde TM, Prettyman GE, Giegerich M, Carta K, van Ginkel M, Bigos KL ( diciembre de 2020). "Asociación de mutación sin sentido en FOLH1 con niveles reducidos de NAAG y deterioro de los circuitos de la memoria de trabajo y la cognición". La Revista Estadounidense de Psiquiatría . 177 (12): 1129-1139. doi : 10.1176/appi.ajp.2020.19111152. PMID  33256444. S2CID  227243375.
  10. ^ ab Saini SM, Mancuso SG, Mostaid MS, Liu C, Pantelis C, Everall IP, Bousman CA (agosto de 2017). "El metanálisis respalda el vínculo implicado por GWAS entre GRM3 y el riesgo de esquizofrenia". Psiquiatría traslacional . 7 (8): e1196. doi : 10.1038/tp.2017.172 . PMC 5611739 . PMID  28786982. 
  11. ^ abc Kandaswamy R, McQuillin A, Sharp SI, Fiorentino A, Anjorin A, Blizard RA, et al. (Junio ​​del 2013). "Asociación genética, detección de mutaciones y análisis funcional de una variante de la secuencia de Kozak en el gen del receptor metabotrópico de glutamato 3 en el trastorno bipolar". JAMA Psiquiatría . 70 (6): 591–8. doi :10.1001/jamapsychiatry.2013.38. PMID  23575746.
  12. ^ Fromer M, Pocklington AJ, Kavanagh DH, Williams HJ, Dwyer S, Gormley P, et al. (Febrero 2014). "Las mutaciones de novo en la esquizofrenia implican redes sinápticas". Naturaleza . 506 (7487): 179–84. Código Bib :2014Natur.506..179F. doi : 10.1038/naturaleza12929. PMC 4237002 . PMID  24463507. 
  13. ^ Ripke S, Neale BM, Corvin A, Walters JT, Farh KH, Holmans PA y col. (Grupo de Trabajo de Esquizofrenia del Consorcio de Genómica Psiquiátrica) (julio de 2014). "Conocimientos biológicos de 108 loci genéticos asociados a la esquizofrenia". Naturaleza . 511 (7510): 421–7. Código Bib :2014Natur.511..421S. doi : 10.1038/naturaleza13595. PMC 4112379 . PMID  25056061. 
  14. ^ O'Brien NL, Way MJ, Kandaswamy R, Fiorentino A, Sharp SI, Quadri G, et al. (Diciembre de 2014). "La variante funcional de la secuencia GRM3 Kozak rs148754219 afecta el riesgo de esquizofrenia y dependencia del alcohol, así como el trastorno bipolar". Genética Psiquiátrica . 24 (6): 277–8. doi :10.1097/YPG.0000000000000050. PMC 4272221 . PMID  25046171. 
  15. ^ McQuillin A, Rizig M, Gurling HM (agosto de 2007). "Un estudio de expresión genética de microarrays de la farmacología molecular del carbonato de litio en ARNm de cerebro de ratón para comprender la neurobiología de la estabilización del estado de ánimo y el tratamiento del trastorno afectivo bipolar". Farmacogenética y Genómica . 17 (8): 605–17. doi :10.1097/FPC.0b013e328011b5b2. PMID  17622937. S2CID  31180768.
  16. ^ Nakazato A, Kumagai T, Sakagami K, Yoshikawa R, Suzuki Y, Chaki S, et al. (Diciembre de 2000). "Síntesis, SAR y caracterización farmacológica de derivados del ácido 2-amino-3 o 6-fluorobiciclo [3.1.0] hexano-2,6-dicarboxílico como agonistas del receptor metabotrópico de glutamato del grupo II potentes, selectivos y activos por vía oral". Revista de Química Medicinal . 43 (25): 4893–909. doi :10.1021/jm000346k. PMID  11123999.
  17. ^ Monn JA, Massey SM, Valli MJ, Henry SS, Stephenson GA, Bures M, et al. (Enero de 2007). "Síntesis y actividad del receptor metabotrópico de glutamato de variantes S-oxidadas de (-) -4-amino-2-tiabiciclo-[3.1.0]hexano-4,6-dicarboxilato: identificación de agonistas potentes, selectivos y biodisponibles por vía oral para mGlu2 /3 receptores". Revista de Química Medicinal . 50 (2): 233–40. doi :10.1021/jm060917u. PMID  17228865.
  18. ^ Monn JA, Valli MJ, Massey SM, Hansen MM, Kress TJ, Wepsiec JP y otros. (Marzo de 1999). "Síntesis, caracterización farmacológica y modelado molecular de aminoácidos heterobicíclicos relacionados con el ácido (+)-2-aminobiciclo[3.1.0]hexano-2,6-dicarboxílico (LY354740): identificación de dos nuevos potentes, selectivos y sistémicamente activos agonistas de los receptores metabotrópicos de glutamato del grupo II". Revista de Química Medicinal . 42 (6): 1027–40. doi :10.1021/jm980616n. PMID  10090786.
  19. ^ Monn JA, Valli MJ, Massey SM, Wright RA, Salhoff CR, Johnson BG y otros. (febrero de 1997). "Diseño, síntesis y caracterización farmacológica del ácido (+)-2-aminobiciclo[3.1.0]hexano-2,6-dicarboxílico (LY354740): un agonista metabotrópico del receptor de glutamato del grupo 2 potente, selectivo y activo por vía oral que posee propiedades anticonvulsivas y propiedades ansiolíticas". Revista de Química Medicinal . 40 (4): 528–37. doi :10.1021/jm9606756. PMID  9046344.
  20. ^ Domínguez C, Prieto L, Valli MJ, Massey SM, Bures M, Wright RA, et al. (mayo de 2005). "La sustitución de metilo del 2,6-dicarboxilato de 2-aminobiciclo [3.1.0] hexano (LY354740) determina la actividad funcional en los receptores metabotrópicos de glutamato: identificación de un subtipo de agonista selectivo del receptor mGlu2". Revista de Química Medicinal . 48 (10): 3605–12. doi :10.1021/jm040222y. PMID  15887967.
  21. ^ Monn JA, Henry SS, Massey SM, Clawson DK, Chen Q, Diseroad BA, et al. (Marzo de 2018). "Síntesis y caracterización farmacológica de 2-aminobiciclo[3.1.0]hexano-2,6-dicarboxilatos sustituidos con β -amida C4. Identificación de (1 S,2 S,4 S,5 R,6 S)-2-Amino Ácido -4-[(3-metoxibenzoil)amino]biciclo[3.1.0]hexano-2,6-dicarboxílico (LY2794193), un agonista del receptor mGlu 3 altamente potente y selectivo". Revista de Química Medicinal . 61 (6): 2303–2328. doi :10.1021/acs.jmedchem.7b01481. PMID  29350927.
  22. ^ Clausen RP, Bräuner-Osborne H, Greenwood JR, Hermit MB, Stensbøl TB, Nielsen B, Krogsgaard-Larsen P (septiembre de 2002). "Agonistas selectivos de los receptores metabotrópicos de glutamato del grupo II: síntesis, estereoquímica y farmacología molecular de (S)- y (R)-2-amino-4-(4-hidroxi[1,2,5]tiadiazol-3-il) ácido butírico". Revista de Química Medicinal . 45 (19): 4240–5. doi :10.1021/jm020122x. PMID  12213064.
  23. ^ Sakagami K, Yasuhara A, Chaki S, Yoshikawa R, Kawakita Y, Saito A, et al. (Abril de 2008). "Síntesis, farmacología in vitro y perfiles farmacocinéticos del ácido 2-[1-amino-1-carboxi-2-(9H-xanten-9-il)-etil]-1-fluorociclopropanocarboxílico y su éster 6-heptílico, un potente Antagonista de mGluR2". Química bioorgánica y medicinal . 16 (8): 4359–66. doi :10.1016/j.bmc.2008.02.066. PMID  18348906.
  24. ^ a) Nakazato A, Sakagami K, Yasuhara A, Ohta H, Yoshikawa R, Itoh M, et al. (Agosto de 2004). "Síntesis, farmacología in vitro, relaciones estructura-actividad y farmacocinética de derivados del ácido 3-alcoxi-2-amino-6-fluorobiciclo[3.1.0]hexano-2,6-dicarboxílico como antagonistas metabotrópicos del receptor de glutamato del grupo II potentes y selectivos ". Revista de Química Medicinal . 47 (18): 4570–87. doi :10.1021/jm0400294. PMID  15317467.,
    b) Yasuhara A, Nakamura M, Sakagami K, Shimazaki T, Yoshikawa R, Chaki S, et al. (junio de 2006). "Profármacos del ácido 3-(3,4-diclorobenciloxi)-2-amino-6-fluorobiciclo[3.1.0]hexano-2,6-dicarboxílico (MGS0039): un antagonista mGluR del grupo II potente y activo por vía oral con efectos similares a los antidepresivos. potencial". Química bioorgánica y medicinal . 14 (12): 4193–207. doi :10.1016/j.bmc.2006.01.060. PMID  16487713.,
    c) Yasuhara A, Sakagami K, Yoshikawa R, Chaki S, Nakamura M, Nakazato A (mayo de 2006). "Síntesis, farmacología in vitro y relaciones estructura-actividad de derivados del ácido 2-aminobiciclo [3.1.0] hexano-2,6-dicarboxílico como antagonistas de mGluR2". Química bioorgánica y medicinal . 14 (10): 3405–20. doi :10.1016/j.bmc.2005.12.061. PMID  16431115.
  25. ^ Woltering TJ, Adam G, Huguenin P, Wichmann J, Kolczewski S, Gatti S, et al. (febrero de 2008). "Síntesis asimétrica y farmacología del receptor del ligando del receptor mGlu del grupo II (ácido 1S,2R,3R,5R,6S)-2-amino-3-hidroxi-biciclo[3.1.0]hexano-2,6-dicarboxílico-HYDIA" . ChemMedChem . 3 (2): 323–35. doi :10.1002/cmdc.200700226. PMID  18058780. S2CID  1695024.
  26. ^ Wenthur CJ, Morrison R, Felts AS, Smith KA, Engers JL, Byers FW y col. (Junio ​​del 2013). "Descubrimiento de (R)-(2-fluoro-4-((-4-metoxifenil)etinil)fenil) (3-hidroxipiperidin-1-il)metanona (ML337), un modulador alostérico negativo selectivo para mGlu3 y penetrante del SNC (NAM )". Revista de Química Medicinal . 56 (12): 5208–12. doi :10.1021/jm400439t. PMC 3769689 . PMID  23718281. 
  27. ^ Hemstapat K, Da Costa H, Nong Y, Brady AE, Luo Q, Niswender CM y col. (Julio de 2007). "Una nueva familia de potentes moduladores alostéricos negativos de los receptores metabotrópicos de glutamato del grupo II". La Revista de Farmacología y Terapéutica Experimental . 322 (1): 254–64. doi : 10.1124/jpet.106.117093. PMID  17416742. S2CID  3820477.
  28. ^ Engers JL, Bollinger KA, Weiner RL, Rodríguez AL, Long MF, Breiner MM, et al. (septiembre de 2017). "Diseño y síntesis de N-arilfenoxietoxipiridinonas como NAM mGlu3 altamente selectivas y penetrantes en el SNC". Cartas de química medicinal de la ACS . 8 (9): 925–930. doi :10.1021/acsmedchemlett.7b00249. PMC 5601378 . PMID  28947938. 
  29. ^ Woltering TJ, Wichmann J, Goetschi E, Adam G, Kew JN, Knoflach F, et al. (Abril de 2008). "Síntesis y caracterización de derivados de 1,3-dihidro-benzo [b] [1,4] diazepin-2-ona: Parte 3. Nuevos antagonistas potentes no competitivos del receptor 2/3 de glutamato metabotrópico". Cartas de química bioorgánica y medicinal . 18 (8): 2725–9. doi :10.1016/j.bmcl.2008.02.076. PMID  18374569.
  30. ^ Zinni M, Mairesse J, Pansiot J, Fazio F, Iacovelli L, Antenucci N, Orlando R, Nicoletti F, Vaiman D, Baud O (enero de 2021). "El receptor mGlu3 regula la reactividad de las células microgliales en ratas neonatales". Revista de neuroinflamación . 18 (1): 13. doi : 10.1186/s12974-020-02049-z . PMC 7789385 . PMID  33407565. 
  31. ^ ab Hirbec H, Perestenko O, Nishimune A, Meyer G, Nakanishi S, Henley JM, Dev KK (mayo de 2002). "Las proteínas PDZ PICK1, GRIP y syntenin se unen a múltiples subtipos de receptores de glutamato. Análisis de motivos de unión a PDZ". La Revista de Química Biológica . 277 (18): 15221–4. doi : 10.1074/jbc.C200112200 . hdl : 2262/89271 . PMID  11891216.
  32. ^ Flajolet M, Rakhilin S, Wang H, Starkova N, Nuangchamnong N, Nairn AC, Greengard P (diciembre de 2003). "La proteína fosfatasa 2C se une selectivamente al receptor metabotrópico de glutamato 3 y lo desfosforila". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 100 (26): 16006–11. Código Bib : 2003PNAS..10016006F. doi : 10.1073/pnas.2136600100 . PMC 307683 . PMID  14663150. 

Otras lecturas

enlaces externos

Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos , que se encuentra en el dominio público .