K v 1.1

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

قناة البوتاسيوم ذات البوابات الفولتية من العائلة الفرعية A، العضو 1، والمعروفة أيضًا باسم K v 1.1، هي قناة بوتاسيوم ذات بوابات فولتية مرتبطة ببروتين شاكر ، ويتم ترميزها في البشر بواسطة جين KCNA1 . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] متلازمة إسحاق هي نتيجة تفاعل مناعي ذاتي ضد قناة أيون K v 1.1. [ 8 ]

علم الجينوم

يقع الجين على الشريط الموجب (واتسون) للذراع القصير للكروموسوم 12 (12p13.32). يبلغ طول الجين 8348 قاعدة، ويُشفّر بروتينًا يتكون من 495 حمضًا أمينيًا (الوزن الجزيئي المتوقع 56.466 كيلو دالتون ).

أسماء بديلة

الاسم الموصى به لهذا البروتين هو قناة البوتاسيوم ذات البوابة الفولتية من العائلة الفرعية A العضو 1 ولكن تم استخدام عدد من البدائل في الأدبيات بما في ذلك HuK1 (قناة البوتاسيوم البشرية I ) وRBK1 (قناة البوتاسيوم الروبيديوم 1) وMBK ( قناة البوتاسيوم في دماغ الفأر ) وقناة البوتاسيوم ذات البوابة الفولتية HBK1 والوحدة الفرعية K v 1.1 لقناة البوتاسيوم ذات البوابة الفولتية وقناة البوتاسيوم ذات البوابة الفولتية HuKI وAEMK (المرتبطة بالارتعاش العضلي مع الرنح الدوري).

بناء

يُعتقد أن البروتين يتكون من ستة نطاقات (S1-S6)، حيث تشكل الحلقة بين S5 وS6 مسام القناة. تحتوي هذه المنطقة أيضًا على نمط ترشيح انتقائي محفوظ. القناة الوظيفية عبارة عن رباعي متجانس. يرتبط الطرف الأميني للبروتين بوحدات فرعية β، والتي تنظم تعطيل القناة وتعبيرها. أما الطرف الكربوكسيلي فيرتبط ببروتين نطاق PDZ المسؤول عن توجيه القناة. [ 9 ] [ 10 ]

وظيفة

يعمل البروتين كقناة انتقائية للبوتاسيوم، حيث يمكن لأيون البوتاسيوم أن يمر عبرها بما يتوافق مع التدرج الكهروكيميائي. ويلعب دورًا في إعادة استقطاب الأغشية. [ 9 ]

تحرير الحمض النووي الريبي

يخضع الحمض النووي الريبوزي الرسول الأولي لهذا البروتين لعملية تحرير الحمض النووي الريبوزي . [ 11 ]

يكتب

تُحفز عملية تعديل الحمض النووي الريبوزي (RNA ) من الأدينوزين إلى الإينوزين بواسطة عائلة من إنزيمات دياميناز الأدينوزين التي تعمل على الحمض النووي الريبوزي (ADARs)، والتي تتعرف تحديدًا على الأدينوزينات ضمن المناطق ثنائية السلاسل من الحمض النووي الريبوزي الرسول الأولي (pre-mRNA) (مثل إشارة تعديل الحمض النووي الريبوزي لقناة البوتاسيوم )، وتُزيل مجموعة الأمين منها لتُحولها إلى إينوزين . تتعرف آلية الترجمة الخلوية على الإينوزينات على أنها غوانوزين. تتكون عائلة ADAR من ثلاثة أعضاء (ADARs 1-3)، حيث يُعد ADAR1 و ADAR2 العضوين النشطين إنزيميًا الوحيدين. يُعتقد أن ADAR3 له دور تنظيمي في الدماغ. يُعبر عن ADAR1 وADAR2 على نطاق واسع في الأنسجة، بينما يقتصر وجود ADAR3 على الدماغ. تتشكل المناطق ثنائية السلاسل من الحمض النووي الريبوزي من خلال اقتران القواعد بين البقايا في المنطقة القريبة من موقع التعديل، وعادةً ما تكون هذه البقايا في إنترون مجاور، ولكن قد تكون أحيانًا تسلسلًا إكسونيًا أيضًا. تُعرف المنطقة التي تقترن قواعدها مع منطقة التعديل باسم تسلسل التعديل التكميلي (ECS).

موقع

توجد البقايا المعدلة عند الحمض الأميني رقم 400 في البروتين النهائي. يقع هذا الحمض في المنطقة السادسة العابرة للغشاء، والتي تُقابل الدهليز الداخلي للمسام. يتوسط تركيب دبوس الشعر الحلقي عملية تعديل الحمض النووي الريبوزي (RNA). من المرجح أن يكون إنزيم ADAR2 هو الإنزيم المفضل للتعديل في موقع I/V. ينتج عن التعديل تغيير في الكودون من ATT إلى GTT، مما يؤدي إلى تغيير الحمض الأميني من إيزولوسين إلى فالين . يُعد إنزيم ADAR2 الإنزيم الرئيسي للتعديل. توقع برنامج MFOLD أن الحد الأدنى من المنطقة المطلوبة للتعديل سيشكل دبوس شعر متكرر معكوس غير مثالي . تتكون هذه المنطقة من 114 زوجًا من القواعد. تم تحديد مناطق مماثلة في الفئران والجرذان. يوجد الأدينوزين المُعدَّل في منطقة مزدوجة مكونة من 6 أزواج من القواعد. أظهرت تجربة الطفرة في المنطقة القريبة من المنطقة المزدوجة المكونة من 6 أزواج من القواعد أن القواعد المحددة في هذه المنطقة كانت ضرورية أيضًا لحدوث التعديل. المنطقة المطلوبة للتعديل غير معتادة، إذ تتكون بنية الحلقة الدبوسية من تسلسلات إكسونية فقط. في معظم عمليات تعديل A إلى I، توجد بنية الحلقة الدبوسية داخل تسلسل إنتروني . [ 11 ]

حفظ

يُعد هذا التعديل محفوظًا للغاية، حيث لوحظ في الحبار وذبابة الفاكهة والفأر والجرذ. [ 11 ]

أنظمة

تختلف مستويات التحرير في الأنسجة المختلفة: 17% في النواة المذنبة ، و68% في الحبل الشوكي ، و77% في النخاع المستطيل . [ 12 ]

عواقب

بناء

تؤدي عملية التحرير إلى تغيير الكودون (I/V) من (ATT) إلى (GTT)، مما ينتج عنه ترجمة الفالين بدلاً من الإيزولوسين في موضع التحرير. يتميز الفالين بسلسلة جانبية أكبر. يحدث تحرير الحمض النووي الريبوزي (RNA) في هذا الموضع عند مسام أيوني محفوظ للغاية في القناة. قد يؤثر هذا على دور القناة في عملية التعطيل السريع. [ 11 ]

وظيفة

تُعدّل قنوات البوتاسيوم المعتمدة على الجهد الكهربائي استثارة الخلايا العصبية عن طريق فتح وإغلاق مسام انتقائية للبوتاسيوم استجابةً للجهد. ويتوقف تدفق أيونات البوتاسيوم نتيجة تفاعل جسيم مُعطِّل ، وهو بروتين مساعد في البشر، ولكنه جزء أساسي من القناة في أنواع أخرى. يُعتقد أن تغيير الحمض الأميني من الأول إلى الخامس يُعطِّل التفاعل الكاره للماء بين الجسيم المُعطِّل وبطانة المسام، مما يُعطِّل عملية التعطيل السريع. لا تتأثر حركية التنشيط بتعديل الحمض النووي الريبوزي (RNA). [ 11 ] تؤثر التغيرات في حركية التعطيل على مدة وتواتر جهد الفعل. تُمرِّر القناة المُعدَّلة تيارًا أكبر ولها جهد فعل أقصر من النوع غير المُعدَّل، وذلك بسبب عدم قدرة الجسيم المُعطِّل على التفاعل مع البقايا في مسام القناة الموصلة للأيونات. وقد تم تحديد ذلك من خلال تحليل الفيزيولوجيا الكهربية. [ 13 ] يقل طول فترة إزالة استقطاب الغشاء، مما يُقلِّل أيضًا من كفاءة إطلاق الناقل العصبي. [ 12 ] بما أن التحرير يمكن أن يسبب تغييرات في الأحماض الأمينية في 1-4 في رباعيات قنوات البوتاسيوم، فإنه يمكن أن يكون له مجموعة متنوعة من التأثيرات على تعطيل القناة.

خلل التنظيم

من المعروف أن التغيرات في عملية التعطيل السريع لها عواقب سلوكية وعصبية في الجسم الحي. [ 11 ]

سريري

تسبب الطفرات في هذا الجين رنحًا دوريًا من النوع الأول.

انظر أيضاً

  • GABRA3 - وحدة فرعية للقناة تخضع لتعديل مماثل للحمض النووي الريبي

مراجع

  1. 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000111262 – Ensembl ، مايو 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000047976 – Ensembl ، مايو 2017
  3. ↑ "مرجع PubMed البشري:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  4. ↑ "مرجع PubMed للفأر:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  5. ↑ كوران، إم إي، لاندز، جي إم، كيتينغ، إم تي (أبريل 1992). "الاستنساخ الجزيئي، والتمييز، والتحديد الجينومي لجين قناة البوتاسيوم البشرية". علم الجينوم . 12 (4): 729-737 . doi : 10.1016/0888-7543(92)90302-9 . PMID 1349297 . 
  6. ↑ ألبريشت ب، ويبر ك، بونغز أ (1995). "توصيف مجموعة جينات قنوات البوتاسيوم المُفعّلة بالجهد على الكروموسوم البشري 12p13". المستقبلات والقنوات . 3 (3): 213-220 . PMID 8821794 . 
  7. ↑ غوتمان، جي. أ.، تشاندي، ك. ج.، غريسمر، س.، لازدونسكي، م.، ماكينون، د.، باردو، ل. أ.، وآخرون . (ديسمبر 2005). "الاتحاد الدولي لعلم الأدوية. 53. تسمية وعلاقات جزيئية لقنوات البوتاسيوم ذات البوابات الفولتية". مراجعات علم الأدوية . 57 (4): 473-508 . doi : 10.1124/pr.57.4.10 . PMID 16382104. S2CID 219195192 .   
  8. ↑ نيوسوم-ديفيس ج (ديسمبر 1997). "التوتر العضلي العصبي المناعي الذاتي (متلازمة إسحاق): اعتلال قنوات البوتاسيوم بوساطة الأجسام المضادة". حوليات أكاديمية نيويورك للعلوم . 835 (1): 111-119 . Bibcode : 1997NYASA.835..111N . doi : 10.1111/j.1749-6632.1997.tb48622.x . PMID 9616766. S2CID 13231594 .  
  9. 1 2 "Entrez Gene: KCNA1 قناة البوتاسيوم ذات البوابة الفولتية" .
  10. ↑ "KCNA1 - قناة البوتاسيوم ذات البوابات الفولتية، العضو 1 من العائلة الفرعية A - الإنسان العاقل - جين وبروتين KCNA1" . www.uniprot.org .
  11. 1 2 3 4 5 6 بهالا تي، روزنتال جيه جيه، هولمغرين إم، رينان آر (أكتوبر 2004). "التحكم في تعطيل قناة البوتاسيوم البشرية عن طريق تعديل حلقة صغيرة من الحمض النووي الريبوزي الرسول". مجلة نيتشر للبيولوجيا التركيبية والجزيئية . 11 (10): 950-956 . doi : 10.1038/nsmb825 . PMID 15361858. S2CID 34081059 .  
  12. 1 2 هوبنغاردنر ب، بهالا ت، ستابر س، رينان ر (أغسطس 2003). "تحديد أهداف الجهاز العصبي لتعديل الحمض النووي الريبوزي بواسطة علم الجينوم المقارن". مجلة ساينس . 301 (5634): 832-836 . Bibcode : 2003Sci...301..832H . doi : 10.1126/science.1086763 . PMID 12907802. S2CID 782642 .  
  13. ↑ بيزانيلا، ف. (أكتوبر 2004). "تعديل الحمض النووي الريبوزي لقناة بوتاسيوم بشرية يُغير تعطيلها" . مجلة نيتشر للبيولوجيا التركيبية والجزيئية . 11 (10): 915-916 . doi : 10.1038/nsmb1004-915 . PMID 15452561. S2CID 40545616 .  

للمزيد من القراءة