Geny i ich polimorfizmy związane z dopaminą

za selfhacked.com

 

1) Geny receptora dopaminy

 

Receptory dopaminy to sposób, w jaki dopamina wpływa na aktywność komórek w mózgu.

 

Układ dopaminergiczny jest bardzo złożony i obejmuje wiele różnych specyficznych typów receptorów dopaminy. Każdy typ znajduje się na określonych typach neuronów i ma określone indywidualne funkcje, które różnią się między różnymi typami receptorów. Każdy typ receptora ma również określone geny, które biorą udział w wytwarzaniu receptora, co może wpływać na to, ile każdego typu dana osoba ma w mózgu, a także na dokładny sposób ich funkcjonowania.

 

DRD1

 

Gen ten koduje receptory dopaminy D1, które (jak się uważa) biorą udział w kontrolowaniu wzrostu i zachowania neuronów

 

DRD2

Ten gen koduje receptor dopaminy D2

 

Allel „A” rs1800497 SNP w DRD2 został powiązany ze stosunkowo zmniejszoną liczbą receptorów D2

 

DRD3

 

DRD3 koduje receptory dopaminy zlokalizowane w obszarach limbicznych mózgu, które są powiązane z szeroką gamą funkcji poznawczych, emocjonalnych i hormonalnych

 

DRD4, DRD5

 

2) Produkcja, rozkład i konwersja dopaminy

 

Tak jak istnieje wiele różnych typów receptorów, z którymi może się wiązać dopamina, aby wpływać na aktywność neuronalną w mózgu, istnieje również wiele specyficznych związków zaangażowanych w wytwarzanie samej dopaminy. Podobnie istnieje wiele różnych genów zaangażowanych w tworzenie różnych „składników” (prekursorów metabolicznych) i innych związków niezbędnych do tworzenia dopaminy w mózgu. Warianty tych genów mogą wpływać na to, ile dopaminy wytwarza dana osoba.

 

W związku z tym istnieje również wiele innych związków, które pomagają rozkładać (metabolizować) dopaminę, co będzie czyniło ją nieaktywną. Warianty w genach, które pomagają tworzyć te związki, mogą również mieć istotny wpływ na to, jak dużo aktywnej dopaminy ma dana osoba w całym mózgu.

 

Hydroksylaza tyrozynowa (TH)

 

Białko TH odpowiada za stymulację tworzenia (syntezy chemicznej) dopaminy. W szczególności bierze udział w przemianie tyrozyny w dopaminę

 

Beta-hydroksylaza dopaminowa (DBH)

 

DBH bierze udział w przekształcaniu dopaminy w norepinefrynę (noradrenalinę)

 

Katecholo-O-metylotransferaza (COMT)

 

COMT to enzym rozkładający dopaminę – zwłaszcza w częściach mózgu odpowiedzialnych za funkcje poznawcze lub wykonawcze (takich jak kora przedczołowa)

 

Dobrze zbadany SNP w COMT (rs4680) wpływa na poziom dopaminy i skutkuje różnymi cechami osobowości. Więcej o nim wkrótce

 

Oksydaza D-aminokwasowa (DAO)

 

DAO przyczynia się do tworzenia (syntezy) dopaminy [1].

 

Oksydaza D-aminokwasowa (DAO) rozkłada D-Serynę, silny aktywator receptorów glutaminianu typu NMDA. Wiele dowodów sugeruje, że DAO wraz z jego aktywatorem, białkiem G72, może odgrywać kluczową rolę w patofizjologii schizofrenii. Sugerowano również, że 3,4-dihydroksy-D-fenyloalanina (D-DOPA), stereoizomer 3,4-dihydroksy-L-fenyloalaniny (L-DOPA), jest utleniana przez DAO i przekształcana w dopaminę poprzez alternatywę szlak biosyntetyczny

 

Dekarboksylaza DOPA (DDC)

 

DDC pomaga w konwersji L-DOPA w dopaminę. Jest częścią szlaku produkującego dopaminę i serotoninę

 

Oksydaza monoaminowa A (MAOA)

 

MAOA to enzym rozkładający dopaminę

 

Oksydaza monoaminowa B (MAOB)

 

MAOB to enzym rozkładający dopaminę

 

 

Podjednostki nikotynowe receptora cholinergicznego alfa 4 (CHRNA4)

 

CHRNA4 koduje białko, które bierze udział w kontroli syntezy dopaminy

 

Podjednostki nikotynowe beta 2 receptora cholinergicznego (CHRNB2)

 

CHRNB2 koduje białko, które bierze udział w pozytywnej kontroli syntezy dopaminy

 

Białko wiążące Dystrobrewinę 1 (DTNBP1)

 

DTNBP1 koduje białko zaangażowane w kontrolę syntezy dopaminy

 

Czynnik wzrostu fibroblastów 20 (FGF20)

 

FGF20 koduje białko, które bierze udział w procesie syntezy dopaminy

 

Receptor 5-hydroksytryptaminy 2A (HTR2A lub 5-HT2A)

 

HTR2A, receptor serotoninowy, bierze udział w procesie syntezy dopaminy

 

Receptor 5-hydroksytryptaminy 1A (HTR1A lub 5-HT1A)

 

Uważa się, że HTR1A odgrywa rolę w stymulowaniu uwalniania dopaminy w przyśrodkowej korze przedczołowej, prążkowiu i hipokampie. Niektórzy badacze sugerowali, że gen ten może brać udział w rozwoju niektórych zaburzeń psychicznych lub neurologicznych, takich jak schizofrenia czy choroba Parkinsona

 

Receptor 5-hydroksytryptaminy 1B (HTR1B)

 

HTR1B jest białkiem, które uważa się za zaangażowane w hamowanie uwalniania dopaminy w korze przedczołowej

 

Ligaza białkowa ubikwityny Parkin RBR E3 (PRKN)

 

PRKN bierze udział w tworzeniu dopaminy, a także jej rozpadzie (metabolizmie). Może również odgrywać rolę w tym, jak komórki wchłaniają (wychwytują) dopaminę, a także jak ją uwalniają (wydzielają)

 

Deglikaza związana z parkinsonizmem (PARK7)

 

Uważa się, że PARK7 bierze udział w stymulowaniu tworzenia (syntezy) dopaminy

 

Synukleina alfa (SNCA)

 

Uważa się, że SNCA jest odpowiedzialne za hamowanie g komórkowe wychwytywanie i uwalnianie dopaminy

 

Receptor angiotensyny II typu 2 (AGTR2)

 

Uważa się, że AGTR2 bierze udział w tworzeniu dopaminy

 

Cyklohydrolaza GTP 1 (GCH1)

 

Uważa się również, że GCH1 bierze udział w tworzeniu dopaminy [23]. GCH1 jest pierwszym i ograniczającym tempo enzymem w biosyntezie tetrahydrobiopteryny (BH4), katalizującym konwersję GTP do trifosforanu 7,8-dihydroneopteryny. BH4 jest niezbędnym kofaktorem wymaganym przez hydroksylazy aminokwasów aromatycznych oraz syntazy tlenku azotu. Bez BH4 nie powstanie m.in. dopamina

 

Receptor sprzężony z białkiem G37 (GPR37)

 

Uważa się, że GPR37 wpływa na aktywność transportera dopaminy, cząsteczki, która pomaga komórkom wchłaniać (wychwytywać) dopaminę z synapsy, dzięki czemu może być ponownie wykorzystana

 

Transformujący czynnik wzrostu beta 2 (TGFB2)

 

Domniemana kinaza 1 indukowana przez PTEN (PINK1)

 

Uważa się, że PINK1 stymuluje uwalnianie (sekrecję) dopaminy z neuronów

 

NPY2R

 

Uważa się, że NPY2R bierze udział w stymulowaniu produkcji dopaminy

 

Aminotransferaza 4-aminomaślanowa (ABAT)

 

Sugeruje się, że ABAT pełni dwie różne role, które skutecznie zmniejszają aktywność dopaminy w mózgu. Po pierwsze, może hamować uwalnianie (sekrecję) dopaminy z neuronów. Po drugie, może stymulować rozpad (metabolizm) dopaminy ze stanu aktywnego do stanu nieaktywnego

 

Monooksygenaza DBH-like 1 (MOXD1)

 

MOXD1 bierze udział w rozkładaniu dopaminy

 

3) Geny zaangażowane w wiązanie dopaminy

 

Adrenoceptor beta 2 (ADRB2)

 

Uważa się, że warianty genu ADRB2 wpływają na sposób wiązania się dopaminy z jej receptorami w mózgu

 

Receptor sprzężony z białkiem G143 (GPR143)

 

Uważa się również, że GPR143 bierze udział w wiązaniu dopaminy. Jest także receptorem dla tyrozyny, L-DOPA i dopaminy

 

4) Geny zaangażowane w transport dopaminy

 

Po uwolnieniu neuroprzekaźników przez komórki mózgowe muszą one zostać wprowadzone z powrotem do neuronu, aby można je było ponownie użyć

 

„Cząsteczki pomocnicze”, które pomagają przywrócić neuroprzekaźniki z powrotem do neuronów, nazywane są transporterami. Istnieją różne cząsteczki transportera dla różnych typów neuroprzekaźników. Geny, które wpływają na poziomy i aktywność tych transporterów, mogą również mieć znaczący wpływ na poziomy i aktywność neuroprzekaźników w całym mózgu.

 

SLC22A1, SLC22A2, SLC22A3,

 

Rodzina nośników Solute 6 członek 3 (SLC6A3)

 

SLC6A3 koduje białko zwane transporterem dopaminy (DAT), które transportuje dopaminę do komórki

 

Pęcherzykowy transporter monoamin 2 (VMAT2)

 

VMAT2 to białko kodowane przez gen SLC18A2. Bierze udział w transporcie dopaminy

 

Rodzina Torsin 1 członek A (TOR1A)

 

TOR1A kontroluje lokalizację transportera dopaminy SLC6A3, co, jak się uważa, nadaje mu (nieco pośrednią) rolę w kontrolowaniu aktywności dopaminy

 

 

1.      Human D-amino acid oxidase: an update and review, Tomoya Kawazoe, Hwan Ki Park, Sanae Iwana, Hideaki Tsuge, Kiyoshi Fukui, Chem. Rec 2007;7(5):305-15.

2.      Genes and SNPs Related to Dopamine Function, Written by Puya Yazdi, MD, selfhacked.com