Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Паралитический
Идентификаторы
Символпараграф
Альт. символыbss, sbl, olfD, DmNa v , DmNa v 1, DmNav
Ген NCBI32619
UniProtP35500
Прочие данные
LocusChr. X 16455230 - 16533368
Ищи
СтруктурыШвейцарская модель
ДоменыИнтерПро

Паралитический - это ген у плодовой мушки Drosophila melanogaster , который кодирует потенциалзависимый натриевый канал внейронах D. melanogaster . [1] Этот ген необходим для двигательной активности мухи. [1] Есть 9 различных пара аллели , состоящая как минимум из 26 экзонов в пределах более 78kb [2] геномной ДНК. [3] пункт гена проходит альтернативный сплайсинг для получения подтипов канального белка. [3] Мухи с мутантными формами паралитика используются в моделях мухсудороги , так как у этих мух можно легко вызвать судороги. [4]

Джин [ править ]

Ген пара расположен на Х-хромосоме в геноме дрозофилы. [5] Есть 26 пара экзонов, 13 конститутивно , выраженные в протоколе, в то время как 15 альтернативный сплайсинг. [6] Альтернативный сплайсинг позволяет получить 60 уникальных транскриптов и 57 уникальных полипептидов. [6] Независимый сплайсинг 11 экзонов позволяет создавать уникальные цитоплазматические петли, альтернативный сплайсинг также может влиять на кинетику Na + -каналов [6], например, на различную проводимость ворот. [1] мРНК зрелоготранскрипт включает только одну экзонную область C или D и только одну экзонную область K или L, поскольку они кодируют одинаковые или похожие области. [6] Нейроны, содержащие пара- экзон L, показывают увеличение частоты возбуждения, что связано с увеличением предрасположенности к судорогам. [6] На кинетику каналов влияет сплайсинг, который не только изменяет структуру белка, но и может допускать различные модификации, такие как дифференциальное связывание кофакторов. [7]

Известные варианты мутантов [ править ]

В настоящее время существует 117 известны аллель варианты в п локуса, [6] некоторые из них упомянуты ниже.

МутантХарактеристикиМутацияФенотип
пункт bss1усиление функциинеправильная подмена в S3 HD4приводит к судорогам
пункт ГЭФС +устойчивая деполяризация в нейронах ГАМКK → T врезка в S2 HD2температурная предрасположенность к судорогам
пункт DSснижение тока Na +S → R врезка в S1 HD2температурная предрасположенность к судорогам
para JSуменьшение транскрипциивставка транспозона 3 'UTRсредство для подавления приступов

Белок [ править ]

Эти белки образуют натрий-селективный ионный канал, основанный на электрохимическом градиенте. [1] Белок состоит из четырех доменов гомологии: HD1, HD2, HD3 и HD4. Каждый домен гомологии имеет шесть альфа-спиральных сегментов S1-S6. [6] Небольшая альфа-спиральная область между S5 и S6 известна как поры канала. Мутации в этой области могут быть ответственны за ионную селективность. [6] Цитоплазматическая петля между HD3 и HD4 отвечает за быструю инактивацию и блокирование проводимости. [6] Датчик напряжения 4 в HD III частично образован экзоном L и K. [7] Альтернативный сплайсинг в этом локусе вызывает разницу в заряженном токе в этом канале. [7]Экзон L производит 8% переходного тока, который падает до 2% при включении экзона K. [7]

На этом изображении изображена α-субъединица типичного потенциалзависимого натриевого канала и показаны шесть альфа-спиральных сегментов (S1-S6) на гомологические домены (I - IV).

Функция [ править ]

Paralytic кодирует белковый канал, который переносит ионы натрия в нейроны и активируется в ответ на изменения напряжения через мембрану [1] для распространения потенциала действия . [3] Паралитический белок был обнаружен в грудно-абдоминальном ганглии, тканях глаза и кортикальных отделах головного мозга. [1]

Роль в моделях приступов [ править ]

Мухи с определенными мутациями в парагене используются в качестве моделей для изучения припадков и эпилепсии , поскольку они гораздо более подвержены припадкам, чем обычные мухи. [4] Некоторые из этих мутантных пара- генотипов вызывают либо серьезную чувствительность к припадкам, либо действуют как их супрессоры. [6] У этих мух-мутантов судороги могут быть вызваны механическим шоком, электрическим током или высокочастотными визуальными раздражителями, такими как стробоскопы.

Описан ряд мутаций у paralytic , которые могут вызывать эту повышенную чувствительность к припадкам. Некоторые из них, такие как bss 1 и bss 2, могут быть вызваны единственной точечной мутацией в паралитическом гене, которая делает канал менее способным к инактивации после активации. [4]

Понимание генетических и экологических влияний на изъятия у мутантных паразитов оказалось системой, которую можно отслеживать, чтобы понять сложность моделей изъятий человека. [6]

Эволюция [ править ]

Управляемые напряжением натриевые каналы высоко консервативны по клонам. Специфические экзоны сохраняются у многих различных групп видов, что, по-видимому, указывает на физиологическое значение. [7] Виды насекомых имеют только один единственный ген натриевого канала, который кодирует эквивалент α-субъединицы у млекопитающих. Такие насекомые, как D. melanogaster, пользуются преимуществами альтернативного сплайсинга и редактирования РНК для создания различных стробирующих свойств натриевых каналов. [8]

Человеческие ортологи [ править ]

В наиболее тесно связанных генов паралитического у человека являются SCN1A , SCN8A и SCN2A , все из которых являются гены , которые кодируют каналы натрия. [1] [6] Мутации в ортологах человека были связаны с судорожными расстройствами и когнитивными дефектами. [9] модели Fly могут быть использованы для изучения ветвей эпилепсии человека, с помощью GEFs + мутации в гене SCN1A для нок-ин - ых в пара - локуса в дрозофилы . [6]

См. Также [ править ]

  • Ионный канал с регулируемым напряжением
  • Na v 1.2
  • SCN8A
  • SCN1A

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g "Dmel \ para" . FlyBase . Проверено 28 марта 2017 года .
  2. ^ "D. melanogaster chrX: 16,455,230-16,533,368 - Браузер генома UCSC v357" . genome.ucsc.edu . Проверено 22 ноября 2017 .
  3. ^ a b c Лафни К., Кребер Р., Ганецки Б. (сентябрь 1989 г.). «Молекулярный анализ паралокуса, гена натриевого канала у дрозофилы». Cell . 58 (6): 1143–54. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (89) 90512-6 . PMID 2550145 . 
  4. ^ a b c Паркер Л., Падилья М., Ду И, Донг К., Тануе Массачусетс (февраль 2011 г.). «Дрозофила как модель эпилепсии: bss - это мутация с усилением функции в гене пара натриевого канала, которая приводит к припадкам» . Генетика . 187 (2): 523–34. DOI : 10.1534 / genetics.110.123299 . PMC 3030494 . PMID 21115970 .  
  5. ^ «паралитический [Drosophila melanogaster (плодовая муха)] - Ген - NCBI» . www.ncbi.nlm.nih.gov . Проверено 22 ноября 2017 .
  6. ^ a b c d e f g h i j k l m Kroll JR, Saras A, Tanouye MA (декабрь 2015 г.). «Мутации натриевых каналов дрозофилы: вклад в предрасположенность к судорогам» . Экспериментальная неврология . 274 (Pt A): 80–7. DOI : 10.1016 / j.expneurol.2015.06.018 . PMC 4644469 . PMID 26093037 .  
  7. ^ a b c d e Lin WH, Wright DE, Muraro NI, Baines RA (сентябрь 2009 г.). «Альтернативный сплайсинг в потенциалзависимом натриевом канале DmNav регулирует активацию, инактивацию и постоянный ток» . Журнал нейрофизиологии . 102 (3): 1994–2006. DOI : 10,1152 / jn.00613.2009 . PMC 2746785 . PMID 19625535 .  
  8. ^ "Паралитический" . www.sdbonline.org . Проверено 22 ноября 2017 .
  9. ^ Veeramah KR, О'Брайен JE, Meisler MH, Cheng X, Диб-Хадж SD, Ваксман SG, Talwar D, Girirajan S, Eichler EE, Restifo LL, Эриксон RP, Молоток MF (март 2012). «De novo патогенная мутация SCN8A, идентифицированная с помощью полногеномного секвенирования семейного квартета, пораженного детской эпилептической энцефалопатией и SUDEP» . Американский журнал генетики человека . 90 (3): 502–10. DOI : 10.1016 / j.ajhg.2012.01.006 . PMC 3309181 . PMID 22365152 .