Kv1.1 - Kv1.1

KCNA1
Доступные конструкции PDB Поиск ортолога: PDBe RCSB Список идентификационных кодов PDB 2AFL
Идентификаторы
Псевдонимы	KCNA1, AEMK, EA1, HBK1, HUK1, KV1.1, MBK1, MK1, RBK1, калиевый потенциалзависимый канал подсемейства A член 1
Внешние идентификаторы	OMIM: 176260 MGI: 96654 ГомолоГен: 183 Генные карты: KCNA1
Расположение гена (человек) Chr. Хромосома 12 (человек)[1] Группа 12п13.32 Начинать 4,909,905 бп[1] Конец 4,918,256 бп[1]
Генная онтология Молекулярная функция • активность калиевого канала • задержка активности калиевого канала выпрямителя • активность потенциалзависимого ионного канала • GO: 0015388 активность трансмембранного переносчика ионов калия • активность ионного канала • GO: 0001948 связывание с белками • активность потенциалзависимого калиевого канала • неупорядоченное доменное специфическое связывание • активность потенциал-управляемых ионных каналов, участвующих в регуляции пресинаптического мембранного потенциала • активность потенциал-управляемых ионных каналов, участвующих в регуляции постсинаптического мембранного потенциала Сотовый компонент • конец аксона • юкстапаранодная область аксона • неотъемлемый компонент мембраны • цитозоль • перикарион • проекция клетки • мембрана • клеточная мембрана • синапс • неотъемлемый компонент плазматической мембраны • поверхность клетки • соединение клеток • тело нейрональной клетки • дендрит • аксон • комплекс калиевых каналов • апикальная плазматическая мембрана • эндоплазматический ретикулум • паранодейная область аксона • пресинаптическая мембрана • цитоплазматический пузырек • комплекс потенциалозависимых калиевых каналов • чашечка Хельда • глутаматергический синапс • неотъемлемый компонент постсинаптической мембраны • неотъемлемый компонент пресинаптической мембраны Биологический процесс • регулирование мышечного сокращения • обнаружение механического стимула, участвующего в сенсорном восприятии боли • клеточный ответ на ион магния • испуганный ответ • регулирование мембранного потенциала • сотовая связь посредством электрической связи • передача нейронального сигнала • регуляция трансмембранного транспорта ионов • ионный транспорт • гомеостаз ионов магния • транспорт ионов калия • локализация клеточного белка • развитие мозга • нервно-мышечный процесс • трансмембранный транспорт • трансмембранный транспорт ионов калия • пролиферация нейробластов • обнаружение механического стимула, участвующего в сенсорном восприятии прикосновения • гомоолигомеризация белков • развитие гиппокампа • потенциал действия нейронов • химическая синаптическая передача • положительное регулирование активности потенциалзависимых калиевых каналов • постсинаптический потенциал • регуляция пресинаптического мембранного потенциала Источники:Амиго / QuickGO
Ортологи
Разновидность	Человек	Мышь
Entrez	3736	16485
Ансамбль	ENSG00000111262	ENSMUSG00000047976
UniProt	Q09470	P16388
RefSeq (мРНК)	NM_000217	NM_010595
RefSeq (белок)	NP_000208	NP_034725
Расположение (UCSC)	Chr 12: 4.91 - 4.92 Мб	н / д
PubMed поиск	[2]	[3]
Викиданные
Просмотр / редактирование человека Просмотр / редактирование мыши

Калий потенциалзависимый канал подсемейства A член 1 также известный как K_v1.1 это шейкер связанный потенциалзависимый калиевый канал что у людей кодируется KCNA1 ген.^[4][5][6] В Синдром Исаакса является результатом аутоиммунный реакция против K_v1.1 ионный канал.^[7]

Геномика

Ген расположен на Ватсоновской (плюсовой) цепи короткого плеча хромосома 12 (12п13.32). Сам ген имеет длину 8 348 оснований и кодирует белок из 495 аминокислот (расчетная молекулярная масса 56,466 кг).Дальтон ).

Альтернативные названия

Рекомендуемое название для этого белка - подсемейство A потенциал-управляемых каналов калия член 1, но в литературе использовался ряд альтернатив, включая HuK1 (человеческий K⁺ канал I), РБК1 (рубидий-калиевый канал 1), МБК (мозг мыши K⁺ канал), потенциал-зависимый калиевый канал HBK1, потенциал-зависимый калиевый канал субъединица K_v1.1, напряжение закрытого типа K⁺ канал HuKI и AEMK (связанный с миокимия с периодическая атаксия ).

Структура

В белок предполагается, что он имеет шесть доменов (S1-S6) с петлей между S5 и S6, образующей поры канала. Эта область также имеет консервативный мотив фильтра селективности. Функциональный канал - гомотетрамер. N-конец белка ассоциируется с субъединицами β. Эти субъединицы регулируют инактивацию каналов, а также их экспрессию. В C-конец связан с PDZ домен белок, участвующий в нацеливании на каналы.^[8][9]

Функция

Белок функционирует как селективный канал для калия, через который ион калия может проходить согласованно с электрохимическим градиентом. Они играют роль в реполяризации мембран.^[8]

Редактирование РНК

Пре-мРНК этого белка подвержена Редактирование РНК.^[10]

Тип

От А до Я Редактирование РНК катализируется семейством аденозиндезаминазы действующие на РНК (ADAR), которые специфически распознают аденозины в двухцепочечных областях пре-мРНК (например, Сигнал редактирования РНК калиевого канала ) и дезаминировать их до инозин. Инозины распознаются как гуанозин механизмом трансляции клеток. Три члена семейства ADAR ADAR 1-3 с ADAR1 и ADAR2 являясь единственными ферментативно активными членами. ADAR3 считается, что играет регулирующую роль в мозге. ADAR1 и ADAR2 широко экспрессируются в тканях, в то время как ADAR3 ограничивается мозгом. Двухцепочечные области РНК образуются путем спаривания оснований между остатками в области, близкой к сайту редактирования, с остатками обычно в соседнем интроне, но иногда также могут быть экзонной последовательностью. Область, которая образует пары оснований с областью редактирования, известна как редактируемая комплементарная последовательность (ECS).

Место расположения

Модифицированный остаток находится у аминокислоты 400 конечного белка. Он расположен в шестом трансмембранный Обнаружена область, соответствующая внутреннему вестибюлю поры. Шпильчатая структура стержневой петли опосредует редактирование РНК. ADAR2 вероятно, будет предпочтительным ферментом редактирования на сайте I / V. Редактирование приводит к изменению кодона с ATT на GTT, что приводит к замене аминокислоты с изолейцин к валин. Фермент ADAR2 является основным редактирующим ферментом. Программа MFOLD предсказала, что минимальная область, необходимая для редактирования, будет образовывать несовершенный перевернутый повтор. заколка для волос. Эта область состоит из 114 пар оснований. Подобные области были идентифицированы у мышей и крыс. Отредактированный аденозин находится в дуплексной области из 6 пар оснований. Эксперимент по мутации в области около дуплекса из 6 пар оснований показал, что специфические основания в этой области также важны для того, чтобы происходило редактирование. Область, необходимая для редактирования, необычна тем, что структура шпильки образована экзонный только последовательности. В большинстве случаев редактирование ECS находится в пределах интронный последовательность.^[10]

Сохранение

Редактирование является высококонсервативным и наблюдалось у кальмаров, плодовых мух, мышей и крыс.^[10]

Регулирование

Уровни редактирования различаются в разных тканях: 17% в хвостатое ядро, 68% в спинной мозг, и 77% в мозговое вещество.^[11]

Последствия

Структура

Редактирование приводит к изменению кодона (I / V) с (ATT) на (GTT), что приводит к трансляции валин вместо изолейцин на позиции редактора сайта. Валин имеет большую боковую цепь. Редактирование РНК в этой позиции происходит в высококонсервативной ионопроводящей поре канала. Это может повлиять на роль каналов в процессе быстрой инактивации.^[12]

Функция

Калиевые каналы, зависящие от напряжения, модулируют возбудимость, открывая и закрывая поры, селективные для калия в ответ на напряжение. Поток ионов калия прерывается взаимодействием инактивирующая частица, вспомогательный белок у людей, но внутренняя часть канала у других видов. Считается, что замена аминокислот с I на V нарушает гидрофобное взаимодействие между инактивирующей частицей и выстилкой поры. Это прерывает процесс быстрой деактивации. Кинетика активации не зависит от редактирования РНК.^[10] Изменения кинетики инактивации влияют на продолжительность и частоту потенциала действия. Редактируемый канал пропускает больший ток и имеет более короткий потенциал действия, чем нередактируемый тип из-за неспособности инактивирующей частицы взаимодействовать с остатком в ионопроводящей поре канала. Это было определено электрофизиологическим анализом.^[13] Время деполяризации мембраны уменьшается, что также снижает эффективность высвобождения медиатора.^[11] Поскольку редактирование может вызывать изменения аминокислот в 1–4 тетрамеров калиевых каналов, оно может иметь широкий спектр эффектов на инактивацию каналов.

Нарушение регуляции

Известно, что изменения в процессе быстрой инактивации имеют поведенческие и неврологические последствия in vivo.^[10]

Клинический

Мутации в этом гене вызывают эпизодическая атаксия Тип 1.

Смотрите также

• ГАБРА3 - субъединица канала, которая подвергается аналогичному редактированию РНК

Рекомендации

1. ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000111262 - Ансамбль, Май 2017
2. "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
3. "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
4. Курран М.Э., Ландес Г.М., Китинг М.Т. (1992). «Молекулярное клонирование, характеристика и геномная локализация гена калиевого канала человека». Геномика. 12 (4): 729–37. Дои:10.1016/0888-7543(92)90302-9. PMID  1349297.
5. Альбрехт Б., Вебер К., Понгс О. (1995). «Характеристика активированного напряжением кластера генов K-канала на хромосоме 12p13 человека». Прием. каналы. 3 (3): 213–20. PMID  8821794.
6. Гутман Г.А., Чанди К.Г., Гриссмер С., Лаздунски М., Маккиннон Д., Пардо Л.А., Робертсон Г.А., Руди Б., Сангинетти М.С., Штюмер В., Ван X (2005). "Международный союз фармакологии. LIII. Номенклатура и молекулярные отношения потенциалзависимых калиевых каналов". Pharmacol. Rev. 57 (4): 473–508. Дои:10.1124 / пр.57.4.10. PMID  16382104. S2CID  219195192.
7. Ньюсом-Дэвис Дж (1997). «Аутоиммунная нейромиотония (синдром Исаакса): калиевая каннелопатия, опосредованная антителами». Анна. Акад. Наука. 835 (1): 111–9. Bibcode:1997НЯСА.835..111Н. Дои:10.1111 / j.1749-6632.1997.tb48622.x. PMID  9616766. S2CID  13231594.^{[постоянная мертвая ссылка ]}
8. "Entrez Gene: KCNA1 потенциал-зависимый канал".
9. «KCNA1 - калиевый потенциал-зависимый канал, член 1 подсемейства A - Homo sapiens (человек) - ген и белок KCNA1». www.uniprot.org.
10. Бхалла Т., Розенталь Дж. Дж., Холмгрен М., Ринан Р. (октябрь 2004 г.). «Контроль инактивации калиевых каналов человека путем редактирования маленькой шпильки мРНК». Nat. Struct. Мол. Биол. 11 (10): 950–6. Дои:10.1038 / nsmb825. PMID  15361858. S2CID  34081059.
11. Хупенгарднер Б., Бхалла Т., Стабер С., Ринан Р. (август 2003 г.). «Нервная система - мишени редактирования РНК, идентифицированные сравнительной геномикой». Наука. 301 (5634): 832–6. Bibcode:2003Наука ... 301..832H. Дои:10.1126 / science.1086763. PMID  12907802. S2CID  782642.
12. Бхалла, Тарун; Розенталь, Джошуа Дж. С.; Холмгрен, Мигель; Ринан, Роберт (2004). «Контроль инактивации калиевых каналов человека путем редактирования маленькой шпильки мРНК». Структурная и молекулярная биология природы. 11 (10): 950–956. Дои:10.1038 / nsmb825. ISSN  1545-9993. PMID  15361858. S2CID  34081059.
13. Безанилья, Франциско (2004). «Редактирование РНК калиевого канала человека изменяет его инактивацию». Структурная и молекулярная биология природы. 11 (10): 915–916. Дои:10.1038 / nsmb1004-915. ISSN  1545-9993. PMID  15452561. S2CID  40545616.

дальнейшее чтение

• Граннет М., Расмуссен Х. Б., Хей-Шмидт А. и др. (2003). «KCNE4 - это субъединица, ингибирующая калиевые каналы Kv1.1 и Kv1.3». Биофиз. J. 85 (3): 1525–37. Bibcode:2003BpJ .... 85.1525G. Дои:10.1016 / S0006-3495 (03) 74585-8. ЧВК  1303329. PMID  12944270.
• Nie DY, Zhou ZH, Ang BT и др. (2003). «Nogo-A в паранозах ЦНС является лигандом Caspr: возможная регуляция локализации K (+) канала». EMBO J. 22 (21): 5666–78. Дои:10.1093 / emboj / cdg570. ЧВК  275427. PMID  14592966.
• Имбричи П., Кусимано А., Д'Адамо М.С. и др. (2003). «Функциональная характеристика эпизодической мутации типа 1 атаксии, возникающей в сегменте S1 каналов hKv1.1». Арка Пфлюгерса. 446 (3): 373–9. Дои:10.1007 / s00424-002-0962-2. PMID  12799903. S2CID  21478393.
• Glaudemans B, van der Wijst J, Scola RH, et al. (2009). «Миссенс-мутация в гене KCNA1, кодирующем потенциал-управляемые калиевые каналы Kv1.1, связана с аутосомно-доминантной гипомагниемией человека». J. Clin. Вкладывать деньги. 119 (4): 936–42. Дои:10.1172 / JCI36948. ЧВК  2662556. PMID  19307729.
• Shook SJ, Mamsa H, Jen JC и др. (2008). «Новая мутация в KCNA1 вызывает эпизодическую атаксию с пароксизмальной одышкой». Мышечный нерв. 37 (3): 399–402. Дои:10.1002 / mus.20904. PMID  17912752. S2CID  26175513.
• Губитоси-Клуг Р.А., Манкузо ди-джей, Gross RW (2005). «Канал Kv1.1 человека пальмитоилирован, модулирующее определение напряжения: идентификация консенсусной последовательности пальмитоилирования». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 102 (17): 5964–8. Bibcode:2005PNAS..102.5964G. Дои:10.1073 / pnas.0501999102. ЧВК  1087951. PMID  15837928.
• Zhang ZH, Rhodes KJ, Childers WE и др. (2004). «Дезинактивация инактивации N-типа потенциал-управляемых K-каналов аналогом эрбстатина». J. Biol. Chem. 279 (28): 29226–30. Дои:10.1074 / jbc.M403290200. PMID  15136567.
• Кимура К., Вакамацу А., Сузуки Ю. и др. (2006). «Диверсификация транскрипционной модуляции: широкомасштабная идентификация и характеристика предполагаемых альтернативных промоторов генов человека». Genome Res. 16 (1): 55–65. Дои:10.1101 / гр. 4039406. ЧВК  1356129. PMID  16344560.
• Джоу Ф., Чжан Чж., Копско Д.К. и др. (2004). «Функциональное связывание внутриклеточного кальция и инактивация потенциал-управляемых Kv1.1 / Kvbeta1.1 A-каналов K +». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 101 (43): 15535–40. Bibcode:2004PNAS..10115535J. Дои:10.1073 / pnas.0402081101. ЧВК  524431. PMID  15486093.
• Имбричи П., Гроттеси А., Д'Адамо М.С. и др. (2009). «Вклад центрального гидрофобного остатка в мотиве PXP зависимых от напряжения K + каналов в гибкость S6 и свойства гейтирования». Каналы (Остин). 3 (1): 39–45. Дои:10.4161 / chan.3.1.7548. PMID  19202350.
• Кинали М., Юнгблут Х., Ынсон Л.Х. и др. (2004). «Расширение фенотипа калиевой каннелопатии: тяжелая нейромиотония и деформации скелета без выраженной эпизодической атаксии». Neuromuscul. Disord. 14 (10): 689–93. Дои:10.1016 / j.nmd.2004.06.007. PMID  15351427. S2CID  44972020.
• Демос МК, Макри В., Фаррелл К. и др. (2009). «Новая мутация KCNA1, связанная с глобальной задержкой и стойкой дисфункцией мозжечка». Mov. Disord. 24 (5): 778–82. Дои:10.1002 / mds.22467. PMID  19205071. S2CID  25655998.
• Имбричи П., Гуаланди Ф., Д'Адамо М.С. и др. (2008). «Новая мутация KCNA1, выявленная в итальянской семье, страдающей эпизодической атаксией 1 типа». Неврология. 157 (3): 577–87. Дои:10.1016 / j.neuroscience.2008.09.022. PMID  18926884. S2CID  15772885.
• Тан К.М., Леннон В.А., Кляйн С.Дж. и др. (2008). «Клинический спектр аутоиммунитета по потенциал-зависимому калиевому каналу». Неврология. 70 (20): 1883–90. Дои:10.1212 / 01.wnl.0000312275.04260.a0. PMID  18474843. S2CID  34815377.
• Чен Х., фон Хен С., Качмарек Л.К. и др. (2007). «Функциональный анализ мутации нового калиевого канала (KCNA1) при наследственной миокимии». Нейрогенетика. 8 (2): 131–5. Дои:10.1007 / s10048-006-0071-z. ЧВК  1820748. PMID  17136396.
• Strausberg RL, Feingold EA, Grouse LH, et al. (2002). «Создание и первоначальный анализ более 15 000 полноразмерных последовательностей кДНК человека и мыши». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 99 (26): 16899–903. Bibcode:2002ПНАС ... 9916899М. Дои:10.1073 / pnas.242603899. ЧВК  139241. PMID  12477932.
• Гутман Г.А., Чанди К.Г., Гриссмер С. и др. (2005). "Международный союз фармакологии. LIII. Номенклатура и молекулярные отношения потенциалзависимых калиевых каналов". Pharmacol. Rev. 57 (4): 473–508. Дои:10.1124 / пр.57.4.10. PMID  16382104. S2CID  219195192.
• Ли Х, Ван Х, Джен Дж. К. и др. (2004). «Новая мутация в KCNA1 вызывает эпизодическую атаксию без миокимии». Гм. Мутат. 24 (6): 536. Дои:10.1002 / humu.9295. PMID  15532032. S2CID  2542180.
• Гу Ц, Ян Ю.Н., Ян Л.Й. (2003). «Консервативный домен в аксональном нацеливании на Kv1 (шейкер) потенциал-зависимых калиевых каналов». Наука. 301 (5633): 646–9. Bibcode:2003Наука ... 301..646G. Дои:10.1126 / science.1086998. PMID  12893943. S2CID  9924760.

внешняя ссылка

• GeneReviews / NCBI / NIH / UW запись об эпизодической атаксии типа 1, эпизодической атаксии с миокимией, наследственной церебеллярной атаксии с нейромиотонией
• Kv1.1 + Калий + Канал в Национальной медицинской библиотеке США Рубрики медицинской тематики (MeSH)
• KCNA1 + белок, + человеческий в Национальной медицинской библиотеке США Рубрики медицинской тематики (MeSH)