Jump to content

SCN8A

SCN8A
Доступные структуры
ПДБ Поиск ортологов: PDBe RCSB
Идентификаторы
Псевдонимы SCN8A , CERIII, CIAT, EIEE13, MED, NaCh6, Nav1.6, PN4, альфа-субъединица 8 натриевого потенциалзависимого канала, BFIS5, MYOCL2, DEE13
Внешние идентификаторы Опустить : 600702 ; МГИ : 103169 ; Гомологен : 7927 ; Генные карты : SCN8A ; OMA : SCN8A — ортологи
Ортологи
Разновидность Человек Мышь
Входить
Вместе
ЮниПрот
RefSeq (мРНК)

НМ_001177984
НМ_014191
НМ_175894
НМ_001330260
НМ_001369788

НМ_001077499
НМ_011323

RefSeq (белок)

НП_001171455
НП_001317189
НП_055006
НП_001356717

НП_001070967
НП_035453

Местоположение (UCSC) Чр 12: 51,59 – 51,81 Мб Чр 15: 100,77 – 100,94 Мб
в PubMed Поиск [3] [4]
Викиданные
Просмотр/редактирование человека Просмотр/редактирование мыши

Субъединица альфа типа 8 белка натриевых каналов, также известная как Na v 1.6, представляет собой мембранный белок, кодируемый SCN8A геном . [5] [6] Na v 1.6 представляет собой одну изоформу натриевого канала и является первичным потенциалзависимым натриевым каналом в каждом перехвате Ранвье . Каналы сконцентрированы в сенсорных и моторных аксонах периферической нервной системы и группируются в узлах центральной нервной системы. [7] [8] [9]

Структура

[ редактировать ]

Na v 1.6 кодируется геном SCN8A, который содержит 27 экзонов и имеет размер 170 т.п.н. Потенциал-управляемый натриевый канал состоит из 1980 остатков. Как и другие натриевые каналы, Na v 1.6 представляет собой мономер, состоящий из четырех гомологичных доменов (I-IV) и 25 трансмембранных сегментов. SCN8A кодирует трансмембранные сегменты S3-S4, образующие внутриклеточную петлю. [10]

Потенциалы действия Na v 1.6, показанные синим цветом, демонстрируют большую деполяризацию, более высокую частоту и более длительное время срабатывания перед деполяризацией по сравнению с потенциалами действия, наблюдаемыми в других изоформах натриевых каналов, показанных красным.

Как и другие каналы ионов натрия , Na v 1.6 способствует распространению потенциала действия, когда потенциал деполяризуется мембранный притоком Na. + ионы. Однако Na v 1.6 способен выдерживать повторяющееся возбуждение и срабатывание. Высокочастотная характеристика Na v 1.6 вызвана постоянным и возобновляющимся натриевым током. Эта характеристика вызвана медленной активацией натриевого канала после реполяризации. [11] что обеспечивает установившийся натриевый ток после начального распространения потенциала действия. Установившийся натриевый ток способствует деполяризации следующего потенциала действия. Кроме того, порог активации Na v 1,6 ниже по сравнению с другими распространенными натриевыми каналами, такими как Na v 1,2. Эта функция позволяет каналам Na v 1.6 быстро восстанавливаться после инактивации и поддерживать высокий уровень активности. [12]

Na v 1.6 экспрессируется преимущественно в перехватах Ранвье в миелинизированных аксонах, но также высоко концентрируется на дистальном конце аксонного бугорка, в гранулярных клетках мозжечка и нейронах Пуркинье и в меньшей степени в немиелинизированных аксонах и дендритах. [12] Учитывая расположение Na v 1,6, канал вносит вклад в порог срабатывания данного нейрона, поскольку электрические импульсы от различных входов суммируются на бугорке аксона , чтобы достичь порога срабатывания перед распространением по аксону. Другие изоформы натриевых каналов экспрессируются на дистальном конце аксонного холмика, включая Na v 1.1 и Na v 1.2. [8]

Nav1.6 Мотив IQ в комплексе с CaM [13]

Каналы Na V 1.6 демонстрируют устойчивость к регуляции фосфорилирования белков. Натриевые каналы модулируются фосфорилированием протеинкиназы А и протеинкиназы С (PKC), что снижает пиковые токи натрия. Дофамин и ацетилхолин уменьшают токи натрия в пирамидных нейронах гиппокампа посредством фосфорилирования. Точно так же рецепторы серотонина в префронтальной коре регулируются ПКС, чтобы уменьшить токи натрия. [11] Регуляция фосфорилирования натриевых каналов помогает замедлить инактивацию. Однако каналы Na V 1.6 не имеют адекватных сайтов протеинкиназы. Сайты фосфорилирования аминокислотных остатков Ser573 и Ser687 обнаружены и в других натриевых каналах, но недостаточно консервативны в Na V 1.6. Отсутствие остатков серина приводит к способности канала последовательно и быстро активироваться после инактивации. [14]

Na V 1.6, наоборот, регулируется кальмодулином (CaM). CaM взаимодействует с изолейцин-глутаминовым (IQ) мотивом Na V 1.6, чтобы инактивировать канал. Мотив IQ сворачивается в спираль при взаимодействии с CaM, и CaM инактивирует Na V 1,6 в зависимости от концентрации кальция. Na V 1,6 IQ демонстрирует умеренное сродство к CaM по сравнению с другими изоформами натриевых каналов, такими как Na V 1,6. Разница в сродстве к CaM способствует устойчивости Na V 1.6 к инактивации. [15]

Клиническое значение

[ редактировать ]

Первую известную мутацию у людей обнаружили Кришна Вирама и Майкл Хаммер в 2012 году. [16] Геном ребенка с эпилептической энцефалопатией был секвенирован и выявил миссенс-мутацию de novo , p.Asn1768Asp. Миссенс-мутации Na v 1.6 усиливали функцию канала за счет увеличения продолжительности постоянного натриевого тока и предотвращали полную инактивацию после гиперполяризации. 20% начального тока сохранялось в течение 100 мс после гиперполяризации, что приводило к гипервозбудимости нейрона и увеличивало вероятность преждевременного или непреднамеренного срабатывания. Помимо эпилептической энцефалопатии, у пациента наблюдались задержка развития, аутистические черты, умственная отсталость и атаксия.

Преобразование натриевых каналов участвует в демиелинизации аксонов, связанной с рассеянным склерозом (РС). На ранних стадиях миелинизации количество незрелых Na v каналов 1,2 превышает количество Na v 1,6 в аксонах. Однако зрелые каналы Na v 1,6 постепенно заменяют другие каналы по мере продолжения миелинизации, что позволяет увеличить скорость проводимости с учетом нижнего порога Na v 1,6. [8] Однако в моделях MS преобразование натриевых каналов из зрелого Na v 1,6 в Na v 1,2. наблюдается [17]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Перейти обратно: а б с GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000196876 Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ Перейти обратно: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000023033 Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ «ЮниПрот» . www.uniprot.org . Проверено 25 июля 2022 г.
  6. ^ «Ген Энтрез: натриевый канал SCN8A, потенциалзависимый, тип VIII, альфа-субъединица» .
  7. ^ Колдуэлл Дж. Х., Шаллер К. Л., Лэшер Р. С., Пелес Э., Левинсон С. Р. (май 2000 г.). «Натриевый канал Na(v)1,6 локализован в узлах Ранвье, дендритах и ​​синапсах» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 97 (10): 5616–20. Бибкод : 2000PNAS...97.5616C . дои : 10.1073/pnas.090034797 . ПМК   25877 . ПМИД   10779552 .
  8. ^ Перейти обратно: а б с Бойко Т., Расбанд М.Н., Левинсон С.Р., Колдуэлл Дж.Х., Мандель Г., Триммер Дж.С., Мэтьюз Дж. (апрель 2001 г.). «Компактный миелин диктует различное нацеливание двух изоформ натриевых каналов в один и тот же аксон» . Нейрон . 30 (1): 91–104. дои : 10.1016/s0896-6273(01)00265-3 . ПМИД   11343647 . S2CID   7168889 .
  9. ^ Цумака Э., Тишлер А.С., Сангамешваран Л., Эглен Р.М., Хантер Дж.К., Новакович С.Д. (апрель 2000 г.). «Дифференциальное распределение чувствительных к тетродотоксину натриевых каналов rPN4/NaCh6/Scn8a в нервной системе». Журнал нейробиологических исследований . 60 (1): 37–44. doi : 10.1002/(SICI)1097-4547(20000401)60:1<37::AID-JNR4>3.0.CO;2-W . ПМИД   10723066 . S2CID   46539625 .
  10. ^ О'Брайен Дж. Э., Мейслер М. Х. (октябрь 2013 г.). «Натриевый канал SCN8A (Nav1.6): свойства и мутации de novo при эпилептической энцефалопатии и умственной отсталости» . Границы генетики . 4 : 213. дои : 10.3389/fgene.2013.00213 . ПМК   3809569 . ПМИД   24194747 .
  11. ^ Перейти обратно: а б Чен Ю, Ю Ф.Х., Шарп Э.М., Бичем Д., Шойер Т., Каттералл В.А. (август 2008 г.). «Функциональные свойства и дифференциальная нейромодуляция каналов Na(v)1,6» . Молекулярная и клеточная нейронауки . 38 (4): 607–15. дои : 10.1016/j.mcn.2008.05.009 . ПМЦ   3433175 . ПМИД   18599309 .
  12. ^ Перейти обратно: а б Фриман С.А., Демазьер А., Фрикер Д., Любецки С., Соль-Фулон Н. (февраль 2016 г.). «Механизмы кластеризации натриевых каналов и ее влияние на аксональную проводимость импульса» . Клеточные и молекулярные науки о жизни . 73 (4): 723–35. дои : 10.1007/s00018-015-2081-1 . ПМЦ   4735253 . ПМИД   26514731 .
  13. ^ Редди Чичили, вице-президент, Сяо Ю, Ситхараман Дж, Камминс Т.Р., Сивараман Дж (2013). «Структурные основы модуляции нейронального потенциалзависимого натриевого канала NaV1.6 кальмодулином» . Научные отчеты . 3 : 2435. Бибкод : 2013NatSR...3E2435C . дои : 10.1038/srep02435 . ПМК   3743062 . ПМИД   23942337 .
  14. ^ Чен Ю, Ю Ф.Х., Шарп Э.М., Бичем Д., Шойер Т., Каттералл В.А. (август 2008 г.). «Функциональные свойства и дифференциальная нейромодуляция каналов Na(v)1,6» . Молекулярная и клеточная нейронауки . 38 (4): 607–15. дои : 10.1016/j.mcn.2008.05.009 . ПМЦ   3433175 . ПМИД   18599309 .
  15. ^ Редди Чичили, вице-президент, Сяо Ю, Ситхараман Дж, Камминс Т.Р., Сивараман Дж (14 августа 2013 г.). «Структурная основа модуляции нейронального потенциалзависимого натриевого канала NaV1.6 кальмодулином» . Научные отчеты . 3 : 2435. Бибкод : 2013NatSR...3E2435C . дои : 10.1038/srep02435 . ПМК   3743062 . ПМИД   23942337 .
  16. ^ Вирама К.Р., О'Брайен Дж.Э., Мейслер М.Х., Ченг X, Диб-Хадж С.Д., Ваксман С.Г., Талвар Д., Гирираджан С., Эйхлер Э.Э., Рестифо Л.Л., Эриксон Р.П., Хаммер М.Ф. (март 2012 г.). «Погенная мутация SCN8A de novo, выявленная с помощью полногеномного секвенирования семейного квартета, страдающего детской эпилептической энцефалопатией и SUDEP» . Американский журнал генетики человека . 90 (3): 502–10. дои : 10.1016/j.ajhg.2012.01.006 . ПМК   3309181 . ПМИД   22365152 .
  17. ^ Крэнер М.Дж., Ньюкомб Дж., Блэк Дж.А., Хартл С., Кузнер М.Л., Ваксман С.Г. (май 2004 г.). «Молекулярные изменения в нейронах при рассеянном склерозе: измененная аксональная экспрессия натриевых каналов Nav1.2 и Nav1.6 и обменника Na+/Ca2+» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (21): 8168–73. Бибкод : 2004PNAS..101.8168C . дои : 10.1073/pnas.0402765101 . ПМК   419575 . ПМИД   15148385 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]


Эта статья включает текст из Национальной медицинской библиотеки США , который находится в свободном доступе .

Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: a8cf373d99c832f0b7aac0871a90f834__1715143860
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/a8/34/a8cf373d99c832f0b7aac0871a90f834.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
SCN8A - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)