Kv1.1
KCNA1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Identifierare | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, AEMK, EA1, HBK1, HUK1, KV1.1, MBK1, MK1, RBK1, kaliumspänningsstyrd kanalunderfamilj A medlem 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Externa ID :n | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Wikidata | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Kaliumspänningsstyrd kanalunderfamilj En medlem 1 även känd som K v 1.1 är en shakerrelaterad spänningsstyrd kaliumkanal som hos människor kodas av KCNA1 - genen . Isaacs syndrom är ett resultat av en autoimmun reaktion mot jonkanalen K v 1.1.
Genomik
Genen är lokaliserad på Watson (plus) strängen av den korta armen av kromosom 12 (12p13.32). Genen i sig är 8 348 baser lång och kodar för ett protein på 495 aminosyror (förutspådd molekylvikt 56,466 kilo Dalton ).
Alternativa namn
Det rekommenderade namnet för detta protein är kalium spänningsstyrd kanal underfamilj A medlem 1 men ett antal alternativ har använts i litteraturen, inklusive HuK1 (human K + kanal I), RBK1 (rubidium kalium kanal 1), MBK ( mushjärna K + kanal), spänningsstyrd kaliumkanal HBK1, spänningsstyrd kaliumkanalsubenhet K v 1.1, spänningsstyrd K + -kanal HuKI och AEMK (associerad med myokymia med periodisk ataxi).
Strukturera
Proteinet tros ha sex domäner (S1-S6) med slingan mellan S5 och S6 som bildar kanalporen. Denna region har också ett bevarat selektivitetsfiltermotiv. Den funktionella kanalen är en homotetramer. N-terminalen av proteinet associerar med β-subenheter. Dessa subenheter reglerar kanalinaktivering såväl som dess uttryck. C -terminalen är associerad med ett PDZ-domänprotein involverat i kanalmålsökning.
Fungera
Proteinet fungerar som en kaliumselektiv kanal genom vilken kaliumjonen kan passera i samförstånd med den elektrokemiska gradienten. De spelar en roll i repolarisering av membran.
RNA-redigering
Pre-mRNA för detta protein är föremål för RNA-redigering .
Typ
A till I RNA-redigering katalyseras av en familj av adenosindeaminaser som verkar på RNA (ADAR) som specifikt känner igen adenosiner inom dubbelsträngade regioner av pre-mRNA (t.ex. kaliumkanal-RNA-redigeringssignal) och deaminerar dem till inosin . Inosiner känns igen som guanosin av cellens translationsmaskineri. Det finns tre medlemmar av ADAR-familjen ADARs 1-3 med ADAR1 och ADAR2 som de enda enzymatiskt aktiva medlemmarna. ADAR3 tros ha en reglerande roll i hjärnan. ADAR1 och ADAR2 är allmänt uttryckta i vävnader medan ADAR3 är begränsad till hjärnan. De dubbelsträngade regionerna av RNA bildas genom basparning mellan rester i regionen nära redigeringsstället med rester vanligtvis i ett angränsande intron men kan ibland också vara en exonisk sekvens. Regionen som basparar ihop med redigeringsregionen är känd som en redigeringskomplementär sekvens (ECS).
Plats
Den modifierade resten återfinns vid aminosyra 400 i det slutliga proteinet. Detta är beläget i den sjätte transmembranregionen som finns, vilket motsvarar porens inre vestibul. En hårnålsstruktur med stamslingor förmedlar RNA-redigering. ADAR2 är sannolikt det föredragna redigeringsenzymet på I/V-platsen. Redigering resulterar i en kodonförändring från ATT till GTT, vilket resulterar i en aminosyraförändring från isoleucin till valin . ADAR2-enzymet är det huvudsakliga redigeringsenzymet. MFOLD-programmet förutspådde att den minsta region som krävs för redigering skulle bilda en ofullständig inverterad hårnål . Denna region består av 114 baspar. Liknande regioner har identifierats hos mus och råtta. Det redigerade adenosinet finns i en 6-baspar duplexregion. Mutationsexperiment i regionen nära 6-basparsduplexet har visat att de specifika baserna i denna region också var väsentliga för att redigering skulle ske. Regionen som krävs för redigering är ovanlig eftersom hårnålsstrukturen endast bildas av exoniska sekvenser. I majoriteten av A till I-redigering återfinns ECS inom en intronisk sekvens.
Bevarande
Redigeringen är mycket bevarad efter att ha observerats hos bläckfisk, fruktfluga, mus och råtta.
förordning
Redigeringsnivåerna varierar i olika vävnader: 17 % i caudate nucleus , 68 % i ryggmärgen och 77 % i medulla .
Konsekvenser
Strukturera
Redigering resulterar i att ett kodon (I/V) ändras från (ATT) till (GTT) vilket resulterar i translation av en valin istället för en isoleucin vid redigeringsplatsen. Valine har en större sidokedja. RNA-redigering vid denna position sker vid en mycket konserverad jonledande por i kanalen. Detta kan påverka kanalens roll i processen med snabb inaktivering.
Fungera
Spänningsberoende kaliumkanaler modulerar excitabilitet genom att öppna och stänga en kaliumselektiv por som svar på spänning. Flödet av kaliumjoner avbryts av interaktion av en inaktiverande partikel , ett hjälpprotein hos människor men en inneboende del av kanalen hos andra arter. Aminosyraförändringen I till V tros störa den hydrofoba interaktionen mellan den inaktiverande partikeln och porbeklädnaden. Detta avbryter processen med snabb inaktivering. Aktiveringskinetiken påverkas inte av RNA-redigering. Förändringar i inaktiveringskinetiken påverkar varaktigheten och frekvensen av aktionspotentialen. En redigerad kanal släpper igenom mer ström och har en kortare aktionspotential än den icke-redigerade typen på grund av den inaktiverande partikelns oförmåga att interagera med resten i kanalens jonledande porer. Detta bestämdes genom elektrofysiologisk analys. Tiden som membranet är depolariserat minskar, vilket också minskar effektiviteten av transmitterfrisättning. Eftersom redigering kan orsaka aminosyraförändringar i 1-4 i kaliumkanaltetramerer, kan det ha en mängd olika effekter på kanalinaktivering.
Dysreglering
Förändringar i processen för snabb inaktivering är kända för att ha beteendemässiga och neurologiska konsekvenser in vivo.
Klinisk
Mutationer i denna gen orsakar episodisk ataxi typ 1.
Se även
- GABRA3 - en kanalsubenhet som genomgår liknande RNA-redigering
Vidare läsning
- Grunnet M, Rasmussen HB, Hay-Schmidt A, et al. (2003). "KCNE4 är en hämmande subenhet till Kv1.1 och Kv1.3 kaliumkanaler" . Biophys. J . 85 (3): 1525–37. Bibcode : 2003BpJ....85.1525G . doi : 10.1016/S0006-3495(03)74585-8 . PMC 1303329 . PMID 12944270 .
- Nie DY, Zhou ZH, Ang BT, et al. (2003). "Nogo-A vid CNS-paranoder är en ligand av Casspr: möjlig reglering av K(+)-kanallokalisering" . EMBO J . 22 (21): 5666–78. doi : 10.1093/emboj/cdg570 . PMC 275427 . PMID 14592966 .
- Imbrici P, Cusimano A, D'Adamo MC, et al. (2003). "Funktionell karakterisering av en episodisk ataxi typ-1-mutation som förekommer i S1-segmentet av hKv1.1-kanaler". Pflügers Arch . 446 (3): 373–9. doi : 10.1007/s00424-002-0962-2 . PMID 12799903 . S2CID 21478393 .
- Glaudemans B, van der Wijst J, Scola RH, et al. (2009). "En missense-mutation i den Kv1.1-spänningsstyrda kaliumkanalkodande genen KCNA1 är kopplad till human autosomal dominant hypomagnesemi" . J. Clin. Investera . 119 (4): 936–42. doi : 10.1172/JCI36948 . PMC 2662556 . PMID 19307729 .
- Shook SJ, Mamsa H, Jen JC, et al. (2008). "Ny mutation i KCNA1 orsakar episodisk ataxi med paroxysmal dyspné". Muskelnerv . 37 (3): 399–402. doi : 10.1002/mus.20904 . PMID 17912752 . S2CID 26175513 .
- Gubitosi-Klug RA, Mancuso DJ, Gross RW (2005). "Den mänskliga Kv1.1-kanalen är palmitoylerad, modulerande spänningsavkänning: Identifiering av en palmitoyleringskonsensussekvens" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 102 (17): 5964–8. Bibcode : 2005PNAS..102.5964G . doi : 10.1073/pnas.0501999102 . PMC 1087951 . PMID 15837928 .
- Zhang ZH, Rhodes KJ, Childers WE, et al. (2004). "Desinaktivering av N-typ inaktivering av spänningsstyrda K-kanaler med en erbstatinanalog" . J. Biol. Chem . 279 (28): 29226–30. doi : 10.1074/jbc.M403290200 . PMID 15136567 .
- Kimura K, Wakamatsu A, Suzuki Y, et al. (2006). "Diversifiering av transkriptionsmodulering: storskalig identifiering och karakterisering av förmodade alternativa promotorer av mänskliga gener" . Genome Res . 16 (1): 55–65. doi : 10.1101/gr.4039406 . PMC 1356129 . PMID 16344560 .
- Jow F, Zhang ZH, Kopsco DC, et al. (2004). "Funktionell koppling av intracellulärt kalcium och inaktivering av spänningsstyrda Kv1.1/Kvbeta1.1 A-typ K+-kanaler" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 101 (43): 15535–40. Bibcode : 2004PNAS..10115535J . doi : 10.1073/pnas.0402081101 . PMC 524431 . PMID 15486093 .
- Imbrici P, Grottesi A, D'Adamo MC, et al. (2009). "Bidrag av den centrala hydrofoba resten i PXP-motivet av spänningsberoende K+-kanaler till S6-flexibilitet och grindegenskaper" . Kanaler (Austin) . 3 (1): 39–45. doi : 10.4161/chan.3.1.7548 . PMID 19202350 .
- Kinali M, Jungbluth H, Eunson LH, et al. (2004). "Utöka fenotypen av kaliumkanalopati: svår neuromyotoni och skelettdeformiteter utan framträdande episodisk ataxi". Neuromuscul. Oordning . 14 (10): 689–93. doi : 10.1016/j.nmd.2004.06.007 . PMID 15351427 . S2CID 44972020 .
- Demos MK, Macri V, Farrell K, et al. (2009). "En ny KCNA1-mutation associerad med global fördröjning och ihållande cerebellär dysfunktion". Mov. Oordning . 24 (5): 778–82. doi : 10.1002/mds.22467 . PMID 19205071 . S2CID 25655998 .
- Imbrici P, Gualandi F, D'Adamo MC, et al. (2008). "En ny KCNA1-mutation identifierad i en italiensk familj som drabbats av episodisk ataxi typ 1". Neurovetenskap . 157 (3): 577–87. doi : 10.1016/j.neuroscience.2008.09.022 . PMID 18926884 . S2CID 15772885 .
- Tan KM, Lennon VA, Klein CJ, et al. (2008). "Kliniskt spektrum av spänningsstyrd kaliumkanalautoimmunitet". Neurologi . 70 (20): 1883–90. doi : 10.1212/01.wnl.0000312275.04260.a0 . PMID 18474843 . S2CID 34815377 .
- Chen H, von Hehn C, Kaczmarek LK, et al. (2007). "Funktionell analys av en ny kaliumkanal (KCNA1) mutation i ärftlig myokymia" . Neurogenetik . 8 (2): 131–5. doi : 10.1007/s10048-006-0071-z . PMC 1820748 . PMID 17136396 .
- Strausberg RL, Feingold EA, Grouse LH, et al. (2002). "Generering och initial analys av mer än 15 000 fullängds human- och mus-cDNA-sekvenser" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 99 (26): 16899–903. Bibcode : 2002PNAS...9916899M . doi : 10.1073/pnas.242603899 . PMC 139241 . PMID 12477932 .
- Gutman GA, Chandy KG, Grissmer S, et al. (2005). "International Union of Pharmacology. LIII. Nomenklatur och molekylära relationer av spänningsstyrda kaliumkanaler". Pharmacol. Rev. _ 57 (4): 473–508. doi : 10.1124/pr.57.4.10 . PMID 16382104 . S2CID 219195192 .
- Lee H, Wang H, Jen JC, et al. (2004). "En ny mutation i KCNA1 orsakar episodisk ataxi utan myokymi" . Brum. Mutat . 24 (6): 536. doi : 10.1002/humu.9295 . PMID 15532032 . S2CID 2542180 .
- Gu C, Jan YN, Jan LY (2003). "En konserverad domän i axonal inriktning av Kv1 (Shaker) spänningsstyrda kaliumkanaler". Vetenskap . 301 (5633): 646–9. Bibcode : 2003Sci...301..646G . doi : 10.1126/science.1086998 . PMID 12893943 . S2CID 9924760 .
externa länkar
- GeneReviews/NCBI/NIH/UW-inlägg om episodisk ataxi typ 1, episodisk ataxi med myokymi, ärftlig cerebellär ataxi med neuromyotoni
- Kv1.1+Kalium+kanal vid US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
- KCNA1+protein,+human vid US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)