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| 朝鮮中央通信1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| エイリアス | KCNA1、AEMK、EA1、HBK1、HUK1、KV1.1、MBK1、MK1、RBK1、カリウム電位依存性チャネルサブファミリーAメンバー1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム: 176260; MGI : 96654;ホモロジーン: 183;ジーンカード：KCNA1; OMA :KCNA1 - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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カリウム電位依存性チャネルサブファミリーAメンバー1はK v 1.1としても知られ、シェーカー関連の 電位依存性カリウムチャネルであり、ヒトではKCNA1 遺伝子によってコードされています。[5] [6] [7] アイザックス症候群はK v 1.1イオンチャネルに対する自己免疫反応の結果です。[8]
ゲノミクス
この遺伝子は、染色体 12の短腕のワトソン (プラス) 鎖(12p13.32) にあります。遺伝子自体は 8,348 塩基長で、495 アミノ酸のタンパク質をコードします (予測分子量 56.466 キロダルトン)。
別名
このタンパク質の推奨名はカリウム電位依存性チャネルサブファミリー A メンバー 1 ですが、文献では HuK1 (ヒト K +チャネル I)、RBK1 (ルビジウムカリウムチャネル 1)、MBK (マウス脳K +チャネル)、電位依存性カリウムチャネル HBK1、電位依存性カリウムチャネルサブユニット K v 1.1、電位依存性 K +チャネル HuKI、AEMK (周期性運動失調を伴うミオキミアと関連) など、さまざまな別名が使用されています。
構造
このタンパク質は6つのドメイン（S1-S6）を持つと考えられており、S5とS6の間のループがチャネル孔を形成しています。この領域には保存された選択性フィルターモチーフもあります。機能的なチャネルはホモテトラマーです。タンパク質のN末端はβサブユニットと関連しています。これらのサブユニットはチャネルの不活性化と発現を制御します。C末端はチャネルターゲティングに関与するPDZドメインタンパク質と関連しています。[9] [10]
関数
このタンパク質はカリウム選択チャネルとして機能し、カリウムイオンが電気化学的勾配に従って通過する。膜の再分極に役割を果たす。[9]
RNA編集
このタンパク質のpre-mRNAはRNA編集の対象となる。[11]
タイプ
A から I へのRNA 編集は、RNA に作用するアデノシンデアミナーゼのファミリー (ADAR) によって触媒され、これは pre-mRNA の二本鎖領域内のアデノシン (例:カリウムチャネル RNA 編集シグナル) を特異的に認識し、それらをイノシンに脱アミノ化します。イノシンは、細胞の翻訳機構によってグアノシンとして認識されます。ADAR ファミリーには ADAR 1 ～ 3 の 3 つのメンバーがあり、酵素的に活性なメンバーはADAR1 とADAR2のみです。ADAR3は脳で調節的な役割を果たしていると考えられています。ADAR1 と ADAR2 は組織で広く発現していますが、ADAR3 は脳に限定されています。RNA の二本鎖領域は、編集部位に近い領域内の残基間の塩基対形成によって形成され、残基は通常は隣接するイントロンにありますが、エクソン配列である場合もあります。編集領域と塩基対を形成する領域は、編集相補配列 (ECS) として知られています。
位置
改変残基は、最終タンパク質のアミノ酸400位に見られる。これは、発見された6番目の膜貫通領域に位置し、細孔の内側前庭に対応する。ステムループヘアピン構造がRNA編集を媒介する。ADAR2は、I/V部位での優先編集酵素である可能性が高い。編集の結果、コドンがATTからGTTに変更され、アミノ酸がイソロイシンからバリンに変化する。ADAR2酵素は主要な編集酵素である。MFOLDプログラムは、編集に必要な最小領域が不完全な逆方向反復ヘアピンを形成すると予測した。この領域は114塩基対で構成される。同様の領域がマウスとラットで特定されている。編集されたアデノシンは、6塩基対の二重鎖領域に見られる。6塩基対の二重鎖付近の領域での変異実験により、この領域の特定の塩基も編集の発生に不可欠であることが示された。編集に必要な領域は、ヘアピン構造がエクソン配列のみで形成されるという点で珍しい。 AからIへの編集の大部分では、ECSはイントロン配列内に見つかります。[11]
保全
この編集はイカ、ショウジョウバエ、マウス、ラットで観察されており、高度に保存されている。[11]
規制
編集レベルは組織によって異なり、尾状核では17% 、脊髄では68% 、髄質では77%である。[12]
結果
構造
編集の結果、コドン（I/V）が（ATT）から（GTT）に変更され、編集部位の位置でイソロイシンの代わりにバリンが翻訳される。バリンはより大きな側鎖を持っている。この位置でのRNA編集は、チャネルの高度に保存されたイオン伝導孔で起こる。これは、高速不活性化のプロセスにおけるチャネルの役割に影響を与える可能性がある。[13]
関数
電圧依存性カリウムチャネルは、電圧に応じてカリウム選択性細孔を開閉することで興奮性を調節する。カリウムイオンの流れは、不活性化粒子の相互作用によって遮断される。不活性化粒子は、ヒトでは補助タンパク質であるが、他の種ではチャネルの固有部分である。IからVへのアミノ酸の変化は、不活性化粒子と細孔の裏地との間の疎水性相互作用を破壊すると考えられている。これにより、迅速な不活性化のプロセスが中断される。活性化の速度論はRNA編集の影響を受けない。[11]不活性化の速度論の変化は、活動電位の持続時間と頻度に影響を与える。編集されたチャネルは、不活性化粒子がチャネルのイオン伝導細孔内の残留物と相互作用できないため、編集されていないタイプよりも多くの電流を流し、活動電位が短くなる。これは、電気生理学的分析によって判明した。[14]膜が脱分極する時間の長さが短縮され、これも伝達物質の放出効率を低下させる。[12]編集はカリウムチャネルテトラマーの1-4のアミノ酸の変化を引き起こす可能性があるため、チャネルの不活性化にさまざまな影響を及ぼす可能性があります。
調節不全
急速な不活性化のプロセスの変化は、生体内で行動や神経学的な影響を及ぼすことが知られています。[11]
臨床
この遺伝子の変異は、発作性運動失調症1 型を引き起こします。
参照
- GABRA3 - 同様のRNA編集を受けるチャネルサブユニット
参考文献
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- ^ abc GRCm38: Ensembl リリース 89: ENSMUSG00000047976 – Ensembl、2017 年 5 月
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さらに読む
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