Član 1 potporodice A kalijevog naponskog kanala, znan i kao Kv1.1 je gen vezan s tresalicom, kalijev kanal s naponskim upravljanjem, koji je kod ljudi kodiran genom KCNA1.[5][6][7] Isaacov sindrom jest posljedica autoimunske reakcije protiv Kv1.1 knalskih iona.[8]

KCNA1
Dostupne strukture
PDBPretraga ortologa: PDBe RCSB
Spisak PDB ID kodova

2AFL

Identifikatori
AliasiKCNA1
Vanjski ID-jeviOMIM: 176260 MGI: 96654 HomoloGene: 183 GeneCards: KCNA1
Lokacija gena (čovjek)
Hromosom 12 (čovjek)
Hrom.Hromosom 12 (čovjek)[1]
Hromosom 12 (čovjek)
Genomska lokacija za KCNA1
Genomska lokacija za KCNA1
Bend12p13.32Početak4,909,905 bp[1]
Kraj4,918,256 bp[1]
Lokacija gena (miš)
Hromosom 6 (miš)
Hrom.Hromosom 6 (miš)[2]
Hromosom 6 (miš)
Genomska lokacija za KCNA1
Genomska lokacija za KCNA1
Bend6 F3|6 61.57 cMPočetak126,617,360 bp[2]
Kraj126,623,347 bp[2]
Ontologija gena
Molekularna funkcija potassium channel activity
delayed rectifier potassium channel activity
voltage-gated ion channel activity
GO:0015388 potassium ion transmembrane transporter activity
ion channel activity
GO:0001948, GO:0016582 vezivanje za proteine
voltage-gated potassium channel activity
disordered domain specific binding
voltage-gated ion channel activity involved in regulation of presynaptic membrane potential
voltage-gated ion channel activity involved in regulation of postsynaptic membrane potential
Ćelijska komponenta axon terminus
juxtaparanode region of axon
integral component of membrane
citosol
perikaryon
projekcija ćelije
membrana
ćelijska membrana
sinapsa
integral component of plasma membrane
cell surface
međućelijske veze
soma
dendrit
Akson
potassium channel complex
apical plasma membrane
Endoplazmatski retikulum
paranode region of axon
presynaptic membrane
GO:0016023 citoplazmatska vezikula
voltage-gated potassium channel complex
calyx of Held
glutamatergic synapse
integral component of postsynaptic membrane
integral component of presynaptic membrane
Biološki proces regulation of muscle contraction
detection of mechanical stimulus involved in sensory perception of pain
cellular response to magnesium ion
startle response
regulation of membrane potential
cell communication by electrical coupling
neuronal signal transduction
regulation of ion transmembrane transport
ion transport
magnesium ion homeostasis
potassium ion transport
brain development
neuromuscular process
transmembrane transport
potassium ion transmembrane transport
neuroblast proliferation
detection of mechanical stimulus involved in sensory perception of touch
protein homooligomerization
hippocampus development
neuronal action potential
chemical synaptic transmission
positive regulation of voltage-gated potassium channel activity
regulation of postsynaptic membrane potential
regulation of presynaptic membrane potential
Izvori:Amigo / QuickGO
Ortolozi
VrsteČovjekMiš
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (mRNK)

NM_000217

NM_010595

RefSeq (bjelančevina)

NP_000208

NP_034725

Lokacija (UCSC)Chr 12: 4.91 – 4.92 MbChr 6: 126.62 – 126.62 Mb
PubMed pretraga[3][4]
Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjekPogledaj/uredi – miš

Aminokiselinska sekvenca

uredi

Dužina polipeptidnog lanca je 495 aminokiselina, a molekulska težina 56.466 Da.[9].

1020304050
MTVMSGENVDEASAAPGHPQDGSYPRQADHDDHECCERVVINISGLRFET
QLKTLAQFPNTLLGNPKKRMRYFDPLRNEYFFDRNRPSFDAILYYYQSGG
RLRRPVNVPLDMFSEEIKFYELGEEAMEKFREDEGFIKEEERPLPEKEYQ
RQVWLLFEYPESSGPARVIAIVSVMVILISIVIFCLETLPELKDDKDFTG
TVHRIDNTTVIYNSNIFTDPFFIVETLCIIWFSFELVVRFFACPSKTDFF
KNIMNFIDIVAIIPYFITLGTEIAEQEGNQKGEQATSLAILRVIRLVRVF
RIFKLSRHSKGLQILGQTLKASMRELGLLIFFLFIGVILFSSAVYFAEAE
EAESHFSSIPDAFWWAVVSMTTVGYGDMYPVTIGGKIVGSLCAIAGVLTI
ALPVPVIVSNFNYFYHRETEGEEQAQLLHVSSPNLASDSDLSRRSSSTMS
KSEYMEIEEDMNNSIAHYRQVNIRTANCTTANQNCVNKSKLLTDV
Simboli

Gen se nalazi na Watsonovom (plus) lancu kratkog kraka hromosoma 12 (12p13.32). Dug je 8.348 baznih parova i kodira protein od 495 aminokiselina (predviđena molekulska težina 56.466 kD).

Alternativni nazivi

uredi

Preporučeni naziv za ovaj protein je potporodica kanala s kalijevim naponom, član 1, ali u literaturi je korišten niz alternativa, uključujući HuK1 (ljudski K+kanal I), RBK1 (rubidij kalijev kanal 1), kanal MBK (mišji mozak K+), kalijev kanal s naponom, HBK1, podjedinica kalijevog kanala s naponom, Kvkanal 1.1, K+ kanal HuKI i AEMK (povezan sa miokimijom sa periodičnom ataksijom).

Struktura

uredi

Vjeruje se da protein ima šest domena (S1-S6) sa petljom između S5 i S6 koja formira pore kanala. Ova regija također ima očuvani motiv filtera selektivnosti. Funkcionalni kanal je homotetramer. N-kraj proteina asocira na β podjedinice. Ove podjedinice reguliraju inaktivaciju kanala, kao i njegovu ekspresiju. C-terminal je povezan sa PDZ-domenskim proteinom, uključenim u ciljanje kanala[10][11]

Pre-iRNK ovog proteina podliježe editiranju RNK.[12]

Editiranje RNK iz A u I katalizira porodica adenozin-deaminaza koja djeluje na RNK (ADAR) koje specifično prepoznaju adenozine unutar dvolančanih regija pre-iRNK (npr. editiranje RNK iz kalijevog kanalnog signala) i deaminira ih na inozin. U mehanizmima za ćelijsku translaciju, inozini su prepoznati kao gvanozin. Tri su člana ADAR porodice: ADAR 1-3, pri čemu su ADAR1 i ADAR2 jedini enzimski aktivni članovi. Smatra se da u mozgu ADAR3 ima regulatornu ulogu. ADAR1 i ADAR2 su široko eksprimirani u tkivima, dok je ADAR3 ograničen na mozak. Dvolančane regije RNK nastaju uparivanjem baza između ostataka u regiji blizu mjesta editiranja s ostacima obično u susjednom intronu, ali ponekad mogu biti i egzonska sekvenca. Područje uparivanja baza sa regijom editiranje poznato je kao editiranje komplementarne sekvence (eng. Editing Complementary Sequence: ECS).

Lokacija

uredi

Modifikovani ostatak se nalazi u aminokiselini 400 konačnog proteina. Ovo se nalazi u šestoj transmembrana regiji koja odgovara unutrašnjem predvorju pora. Struktura ukosnice sa matičnom omčom posreduje u editiranju RNK. Preferirani enzim za editiranje na I/V mjestu vjerovatno je ADAR2. Eitiranje rezultira promjenom kodona iz ATT u GTT, što rezultira promjenom aminokiseline iz izoleucina u valin. Glavni enzim za editiranje je enzim ADAR2. Program MFOLD je predvidio da će minimalno područje potrebno za editiranje formirati nesavršeno obrnuto ponavljanje ukosnica. Ova regija se sastoji od 114 parova baza. Slične regije identificirane su kod miševa i pacova. Editirani adenozin nalazi se u dupleksnoj regiji od šest parova baza. Eksperiment mutacije u tom području blizu dupleksa pokazao je da su specifične baze u ovoj regiji također bitne za početak editiranja. Područje potrebno za uređivanje neobično je po tome što strukturu ukosnice tvore samo egzonske sekvence. U većini editiranja A do I, ECS nalazi se unutar intronske sekvence.[12]

Editirana regija je visoko konzervirana kod lignji, vinskih mušica, miševa i pacova.[12]

Regulacija

uredi

Razine editiranja se razlikuju u različitim tkivima: 17% u repnom jezgru, 68% u kičmenoj i 77% u produženoj moždini.[13]

Struktura

uredi

Editiranje rezultira promjenom kodona (I/V) iz (ATT) u (GTT) što na mjestu editiranja mijenja translaciju izoleucina u valin. Valin ima duži bočni lanac. Editiranje RNK na ovoj poziciji događa se kod visoko konzerviranih pora ionskih provodnih kanala. To može uticati na ulogu kanala u procesu brze inaktivacije.[14]

Funkcija

uredi

Kalijevi kanali ovisni o naponu moduliraju ekscitabilnost, otvaranjem i zatvaranjem selektivnih pora za kalij, kao odgovor na napon. Protok kalijevih iona prekida se interakcijom inaktivirajuće čestice, pomoćnog proteina kod ljudi, ali unutrašnjeg dijela kanala kod drugih vrsta. Smatra se da promjena aminokiseline I u V narušava hidrofobnu interakciju između inaktivirajuće čestice i obloge pora. Time se prekida proces brze inaktivacije. Editiranje RNK ne utiče na kinetiku aktivacije. Promjene u kinetici inaktivacije utiču na trajanje i učestalost akcijskog potencijala. Editirani kanal propuđta više struje i ima kraći akcijski potencijal od neuređenog tipa, zbog nemogućnosti inaktivirajuće čestice da stupi u interakciju s ostatkom u porama kanala koji provode ione, što je utvrđeno elektrofiziološkom analizom.[15] Smanjuje se vrijeme depolarizacije membrane, što također smanjuje efikasnost otpuštanja odašiljača.[13] Budući da editiranje može uzrokovati promjene aminokiselina u 1- 4 u tetramerima kalijevih kanala, to može imati različite efekte na inaktivaciju kanala.

Disregulacija

uredi

Poznato je da promjene u procesu brze inaktivacije imaju etološke i nervne posljedice in vivo.[12]

Klinički značaj

uredi

Mutacije u ovom genu uzrokuju epizodnu ataksiju tip 1.

Također pogledajte

uredi

Reference

uredi
  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000111262 - Ensembl, maj 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000047976 - Ensembl, maj 2017
  3. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. ^ Curran ME, Landes GM, Keating MT (1992). "Molecular cloning, characterization, and genomic localization of a human potassium channel gene". Genomics. 12 (4): 729–37. doi:10.1016/0888-7543(92)90302-9. PMID 1349297.
  6. ^ Albrecht B, Weber K, Pongs O (1995). "Characterization of a voltage-activated K-channel gene cluster on human chromosome 12p13". Recept. Channels. 3 (3): 213–20. PMID 8821794.
  7. ^ Gutman GA, Chandy KG, Grissmer S, Lazdunski M, McKinnon D, Pardo LA, Robertson GA, Rudy B, Sanguinetti MC, Stühmer W, Wang X (2005). "International Union of Pharmacology. LIII. Nomenclature and molecular relationships of voltage-gated potassium channels". Pharmacol. Rev. 57 (4): 473–508. doi:10.1124/pr.57.4.10. PMID 16382104. S2CID 219195192.
  8. ^ Newsom-Davis J (1997). "Autoimmune neuromyotonia (Isaacs' syndrome): an antibody-mediated potassium channelopathy". Ann. N. Y. Acad. Sci. 835 (1): 111–9. Bibcode:1997NYASA.835..111N. doi:10.1111/j.1749-6632.1997.tb48622.x. PMID 9616766. S2CID 13231594.[trajno mrtav link]
  9. ^ "UniProt, Q09470". Pristupljeno 10. 8. 2021.
  10. ^ "Entrez Gene: KCNA1 potassium voltage-gated channel".
  11. ^ "KCNA1 - Potassium voltage-gated channel subfamily A member 1 - Homo sapiens (Human) - KCNA1 gene & protein". www.uniprot.org.
  12. ^ a b c d Bhalla T, Rosenthal JJ, Holmgren M, Reenan R (oktobar 2004). "Control of human potassium channel inactivation by editing of a small mRNA hairpin". Nat. Struct. Mol. Biol. 11 (10): 950–6. doi:10.1038/nsmb825. PMID 15361858. S2CID 34081059.
  13. ^ a b Hoopengardner B, Bhalla T, Staber C, Reenan R (august 2003). "Nervous system targets of RNA editing identified by comparative genomics". Science. 301 (5634): 832–6. Bibcode:2003Sci...301..832H. doi:10.1126/science.1086763. PMID 12907802. S2CID 782642.
  14. ^ Bhalla, Tarun; Rosenthal, Joshua J C; Holmgren, Miguel; Reenan, Robert (2004). "Control of human potassium channel inactivation by editing of a small mRNA hairpin". Nature Structural & Molecular Biology. 11 (10): 950–956. doi:10.1038/nsmb825. ISSN 1545-9993. PMID 15361858. S2CID 34081059.
  15. ^ Bezanilla, Francisco (2004). "RNA editing of a human potassium channel modifies its inactivation". Nature Structural & Molecular Biology. 11 (10): 915–916. doi:10.1038/nsmb1004-915. ISSN 1545-9993. PMID 15452561. S2CID 40545616.

Dopunska literatura

uredi

Vanjski linkovi

uredi