Nav1.4 - Nav1.4

SCN4A
Identifikátory
Aliasy	SCN4A, CMS16, HOKPP2, HYKPP, HYPP, NAC1A, Na (V) 1,4, Nav1,4, SkM1, sodíková napěťově řízená kanálová alfa podjednotka 4
Externí ID	OMIM: 603967 MGI: 98250 HomoloGene: 283 Genové karty: SCN4A
Umístění genu (člověk)
Chr.	Chromozom 17 (lidský)
Konec	63,972,918 bp
Umístění genu (myš)
Chr.	Chromozom 11 (myš)
Konec	106,353,288 bp
Exprese RNA vzor
	Další údaje o referenčních výrazech
Genová ontologie
Molekulární funkce	• aktivita iontového kanálu; • aktivita sodíkového kanálu; • napěťově řízená aktivita iontového kanálu; • napěťově řízená aktivita sodíkového kanálu;
Buněčná složka	• komplex sodíkových kanálů řízený napětím; • integrální součást membrány; • integrální součást plazmatické membrány; • membrána; • buněčná membrána; • axon;
Biologický proces	• regulace iontového transmembránového transportu; • iontový transmembránový transport; • svalová kontrakce; • membránová depolarizace během akčního potenciálu; • iontový transport; • neuronový akční potenciál; • transmembránová doprava; • transport sodíkových iontů; • transmembránový transport sodíkových iontů;
	Zdroje:Amigo / QuickGO
Ortology
	6329
	110880
	ENSG00000007314
	ENSMUSG00000001027
	P35499
	Q9ER60
	NM_000334
	NM_133199
	NP_000325
	NP_573462
	Wikidata
Zobrazit / upravit člověka	Zobrazit / upravit myš

Podjednotka alfa typu 4 sodíkového kanálu je protein že u lidí je kódován SCN4A gen.^[5]^[6]^[7]^[8]

The Na_proti1.4 napěťově řízený sodíkový kanál je kódován SCN4A gen. Mutace v genu jsou spojeny s hypokalemická periodická paralýza, hyperkalemická periodická paralýza, paramyotonia congenita, a myotonie zhoršená draslíkem.

Funkce

Napěťově řízené sodíkové kanály jsou transmembránové glykoproteinové komplexy složené z velké alfa podjednotky s 24 transmembránovými doménami a jednou nebo více regulačních beta podjednotek. Jsou zodpovědné za generování a šíření akčních potenciálů v neuronech a svalech. Tento gen kóduje jednoho člena rodiny genů alfa podjednotky sodíkového kanálu. Je exprimován v kosterním svalu a mutace v tomto genu byly spojeny s několika myotoniemi a periodickými paralýzami.^[8]

Klinický význam

Periodická paralýza

Při hypokalemii periodická paralýza, arginin zbytky tvořící napěťový senzor Na_proti1.4 jsou mutovány. Senzor napětí obsahuje S4 alfa šroubovice každé ze čtyř transmembránových domén (I-IV) proteinu a obsahuje základní zbytky, které umožňují vstup kladných iontů sodíku pouze při vhodných napětích membrány blokováním nebo otevřením pórů kanálu. U pacientů s těmito mutacemi má kanál sníženou excitabilitu a signály z centrálního nervového systému nejsou schopné depolarizovat sval. Výsledkem je, že sval nemůže účinně kontrahovat, což způsobí paralýzu. Tento stav je hypokalemický, protože nízká extracelulární koncentrace iontů draslíku způsobí, že se sval repolarizuje klidový potenciál rychleji, takže i když se vodivost vápníku vyskytne, nelze ji udržet. Dosahování prahové hodnoty vápníku, při které se sval může stahovat, se stává obtížnějším, a i když se ho dosáhne, je pravděpodobnější, že se sval uvolní. Z tohoto důvodu by se závažnost snížila, pokud by byly udržovány vysoké koncentrace iontů draslíku.^[9]^[10]

Při hyperkalemické periodické paralýze dochází k mutacím ve zbytcích mezi transmembránovými doménami III a IV, které tvoří rychlou inaktivační bránu Na_proti1.4. Mutace byly také nalezeny na cytoplazmatických smyčkách mezi helixy S4 a S5 domén II, III a IV, které jsou vazebnými místy inaktivační brány.^[11]^[12]

U pacientů s nimi kanál není schopen inaktivovat, je udržována vodivost sodíku a sval zůstává trvale napnutý. Jelikož je koncová deska motoru depolarizována, další signály ke kontrakci nemají žádný účinek (paralýza). Podmínka je hyperkalemická, protože vysoká koncentrace extracelulárních iontů draslíku způsobí, že draslík bude ještě více nepříznivý opustit buňku, aby ji polarizoval na klidový potenciál, a to dále prodlužuje vodivost sodíku a udržuje sval v kontrakci. Závažnost by tedy byla snížena, pokud by byly udržovány nízké koncentrace extracelulárních (sérových) draselných iontů.^[10]

Myotonie

Tytéž typy mutací způsobují myotonie a paralýza, avšak rozdíl mezi těmito fenotypy závisí na úrovni proudu sodíku, který přetrvává. Pokud vodivost kolísá pod prahovou hodnotou napětí pro Na_proti1.4, pak se sodíkové kanály nakonec budou moci uzavřít a budou znovu depolarizovány. Sval tedy zůstává pouze zkrácen déle, než je obvyklé (myotonie), ale uvolní se a bude schopen se během krátké doby znovu stáhnout. Pokud se vodivost usadí v ustáleném stavu s otevřenými póry sodíku a neschopnými deaktivovat, pak se sval nedokáže vůbec uvolnit a ovládání motoru je zcela ztraceno (paralýza).

Reference

^ ^A ^b ^C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000007314 - Ensembl, Květen 2017
^ ^A ^b ^C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000001027 - Ensembl, Květen 2017
^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
^ Ptacek LJ, Trimmer JS, Agnew WS, Roberts JW, Petajan JH, Leppert M (říjen 1991). „Paramyotonia congenita a hyperkalemická periodická paralýza mapují stejný lokus genu sodíkového kanálu“. Jsem J Hum Genet. 49 (4): 851–4. PMC 1683172. PMID 1654742.
^ Ptacek LJ, George AL Jr, Griggs RC, Tawil R, Kallen RG, Barchi RL, Robertson M, Leppert MF (leden 1992). "Identifikace mutace v genu způsobující hyperkalemickou periodickou paralýzu". Buňka. 67 (5): 1021–7. doi:10.1016/0092-8674(91)90374-8. PMID 1659948. S2CID 12539865.
^ Catterall WA, Goldin AL, Waxman SG (prosinec 2005). „International Union of Pharmacology. XLVII. Nomenklatura a strukturně-funkční vztahy napěťově řízených sodíkových kanálů“. Pharmacol Rev. 57 (4): 397–409. doi:10.1124 / pr.57.4.4. PMID 16382098. S2CID 7332624.
^ ^A ^b "Entrez Gene: SCN4A sodíkový kanál, napěťově řízený, typ IV, alfa podjednotka".
^ Rüdel R, Lehmann-Horn F, Ricker K, Küther G (únor 1984). „Hypokalemická periodická paralýza: zkoumání parametrů membrány svalových vláken in vitro“. Muscle & Nerve. 7 (2): 110–20. doi:10,1002 / mus.880070205. PMID 6325904. S2CID 25705002.
^ ^A ^b Jurkat-Rott K, Lehmann-Horn F (srpen 2005). „Svalové channelopatie a kritické body ve funkčních a genetických studiích“. The Journal of Clinical Investigation. 115 (8): 2000–9. doi:10,1172 / JCI25525. PMC 1180551. PMID 16075040.
^ Rojas CV, Wang JZ, Schwartz LS, Hoffman EP, Powell BR, Brown RH (prosinec 1991). "Mutace Met-to-Val v kostním svalu Na + kanál α-podjednotka při hyperkalemické periodické paralýze". Příroda. 354 (6352): 387–9. doi:10.1038 / 354387a0. PMID 1659668. S2CID 4372717.
^ Bendahhou S, Cummins TR, Kula RW, Fu YH, Ptácek LJ (duben 2002). „Porucha pomalé inaktivace jako běžný mechanismus periodické paralýzy v DIIS4-S5“. Neurologie. 58 (8): 1266–72. doi:10.1212 / týden 58.8.1266. PMID 11971097. S2CID 10412539.

Další čtení

Ackerman MJ, Clapham DE (1997). "Ionové kanály - základní věda a klinické nemoci". N. Engl. J. Med. 336 (22): 1575–86. doi:10.1056 / NEJM199705293362207. PMID 9164815.
Wang JZ, Rojas CV, Zhou JH a kol. (1992). "Sekvence a genomová struktura lidského dospělého kosterního svalu sodíkový kanál alfa podjednotka gen na 17q". Biochem. Biophys. Res. Commun. 182 (2): 794–801. doi:10.1016 / 0006-291X (92) 91802-W. PMID 1310396.
Ptacek LJ, Tawil R, Griggs RC a kol. (1992). „Spojení atypické myotonia congenita s lokusem sodíkového kanálu“. Neurologie. 42 (2): 431–3. doi:10.1212 / týden 42.2.431. PMID 1310531. S2CID 12480.
McClatchey AI, Van den Bergh P, Pericak-Vance MA a kol. (1992). „Teplotně citlivé mutace v oblasti cytoplazmatické smyčky III-IV genu sodíkového kanálu kosterního svalu v paramyotonia congenita“. Buňka. 68 (4): 769–74. doi:10.1016/0092-8674(92)90151-2. PMID 1310898. S2CID 31831830.
George AL, Komisarof J, Kallen RG, Barchi RL (1992). "Primární struktura sodíkového kanálu závislého na napětí kosterního svalu dospělého člověka". Ann. Neurol. 31 (2): 131–7. doi:10,1002 / analog. 410310203. PMID 1315496. S2CID 37892568.
Ptácek LJ, George AL, Barchi RL a kol. (1992). „Mutace v S4 segmentu dospělého sodíkového kanálu kosterního svalu způsobují paramyotonia congenita“. Neuron. 8 (5): 891–7. doi:10.1016 / 0896-6273 (92) 90203-P. PMID 1316765. S2CID 41160865.
McClatchey AI, McKenna-Yasek D, Cros D a kol. (1993). "Nové mutace v rodinách s neobvyklými a proměnlivými poruchami sodíkového kanálu kosterního svalstva". Nat. Genet. 2 (2): 148–52. doi:10.1038 / ng1092-148. PMID 1338909. S2CID 12492661.
McClatchey AI, Lin CS, Wang J a kol. (1993). "Genomická struktura genu sodíkového kanálu lidského kosterního svalu". Hučení. Mol. Genet. 1 (7): 521–7. doi:10,1093 / hmg / 1,7,521. PMID 1339144.
Rojas CV, Wang JZ, Schwartz LS a kol. (1992). „Mutace Met-to-Val v alfa-podjednotce kanálu + kosterního svalu v hyperkalemické periodické paralýze“. Příroda. 354 (6352): 387–9. doi:10.1038 / 354387a0. PMID 1659668. S2CID 4372717.
George AL, Ledbetter DH, Kallen RG, Barchi RL (1991). "Přiřazení genu alfa-podjednotky (SCN4A) lidského kosterního svalu do kanálu 17q23.1-25.3". Genomika. 9 (3): 555–6. doi:10.1016 / 0888-7543 (91) 90425-E. PMID 1851726.
Fontaine B, Khurana TS, Hoffman EP a kol. (1990). „Hyperkalemická periodická paralýza a gen alfa-podjednotky sodíkového kanálu pro svalové svaly“. Věda. 250 (4983): 1000–2. doi:10.1126 / science.2173143. PMID 2173143.
Plassart E, Reboul J, Rime CS a kol. (1994). „Mutace v genu pro svalový sodíkový kanál (SCN4A) ve 13 francouzských rodinách s hyperkalemickou periodickou paralýzou a paramyotonia congenita: korelace fenotypu s genotypem a prokázání převahy dvou mutací“. Eur. J. Hum. Genet. 2 (2): 110–24. doi:10.1159/000472351. PMID 8044656. S2CID 7672692.
Ptáĉek LJ, Tawil R, Griggs RC a kol. (1994). „Mutace sodíkových kanálů v myotonia congenita reagující na acetazolamid, paramyotonia congenita a hyperkalemická periodická paralýza“. Neurologie. 44 (8): 1500–3. doi:10.1212 / mn. 44.8.1500. PMID 8058156. S2CID 28470701.
Heine R, Pika U, Lehmann-Horn F (1993). „Nová mutace SCN4A způsobující myotonii zhoršenou chladem a draslíkem“. Hučení. Mol. Genet. 2 (9): 1349–53. doi:10,1093 / hmg / 2,9,1349. PMID 8242056.
Lerche H, Heine R, Pika U a kol. (1994). „Myotonie lidského sodíkového kanálu: zpomalená inaktivace kanálu kvůli substitucím za glycin v linkeru III-IV“. J. Physiol. 470: 13–22. doi:10.1113 / jphysiol.1993.sp019843. PMC 1143902. PMID 8308722.
George AL, Iyer GS, Kleinfield R a kol. (1993). "Genomická organizace genu sodíkového kanálu lidského kosterního svalu". Genomika. 15 (3): 598–606. doi:10.1006 / geno.1993.1113. PMID 8385647.
Ptacek LJ, Gouw L, Kwieciński H a kol. (1993). "Mutace sodíkových kanálů u paramyotonia congenita a hyperkalemické periodické paralýzy". Ann. Neurol. 33 (3): 300–7. doi:10,1002 / ana 410330312. PMID 8388676. S2CID 33366273.

Tento článek včlení text z United States National Library of Medicine, který je v veřejná doména.

[refGRCh38Ensembl-1] A ^b ^C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000007314 - Ensembl, Květen 2017

[refGRCm38Ensembl-2] A ^b ^C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000001027 - Ensembl, Květen 2017

[3] „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.

[4] „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.

[pmid1654742-5] Ptacek LJ, Trimmer JS, Agnew WS, Roberts JW, Petajan JH, Leppert M (říjen 1991). „Paramyotonia congenita a hyperkalemická periodická paralýza mapují stejný lokus genu sodíkového kanálu“. Jsem J Hum Genet. 49 (4): 851–4. PMC 1683172. PMID 1654742.

[pmid1659948-6] Ptacek LJ, George AL Jr, Griggs RC, Tawil R, Kallen RG, Barchi RL, Robertson M, Leppert MF (leden 1992). "Identifikace mutace v genu způsobující hyperkalemickou periodickou paralýzu". Buňka. 67 (5): 1021–7. doi:10.1016/0092-8674(91)90374-8. PMID 1659948. S2CID 12539865.

[pmid16382098-7] Catterall WA, Goldin AL, Waxman SG (prosinec 2005). „International Union of Pharmacology. XLVII. Nomenklatura a strukturně-funkční vztahy napěťově řízených sodíkových kanálů“. Pharmacol Rev. 57 (4): 397–409. doi:10.1124 / pr.57.4.4. PMID 16382098. S2CID 7332624.

[entrez-8] A ^b "Entrez Gene: SCN4A sodíkový kanál, napěťově řízený, typ IV, alfa podjednotka".

[pmid6325904-9] Rüdel R, Lehmann-Horn F, Ricker K, Küther G (únor 1984). „Hypokalemická periodická paralýza: zkoumání parametrů membrány svalových vláken in vitro“. Muscle & Nerve. 7 (2): 110–20. doi:10,1002 / mus.880070205. PMID 6325904. S2CID 25705002.

[Jurkat-Rott-10] A ^b Jurkat-Rott K, Lehmann-Horn F (srpen 2005). „Svalové channelopatie a kritické body ve funkčních a genetických studiích“. The Journal of Clinical Investigation. 115 (8): 2000–9. doi:10,1172 / JCI25525. PMC 1180551. PMID 16075040.

[pmid1659668-11] Rojas CV, Wang JZ, Schwartz LS, Hoffman EP, Powell BR, Brown RH (prosinec 1991). "Mutace Met-to-Val v kostním svalu Na + kanál α-podjednotka při hyperkalemické periodické paralýze". Příroda. 354 (6352): 387–9. doi:10.1038 / 354387a0. PMID 1659668. S2CID 4372717.

[pmid11971097-12] Bendahhou S, Cummins TR, Kula RW, Fu YH, Ptácek LJ (duben 2002). „Porucha pomalé inaktivace jako běžný mechanismus periodické paralýzy v DIIS4-S5“. Neurologie. 58 (8): 1266–72. doi:10.1212 / týden 58.8.1266. PMID 11971097. S2CID 10412539.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]