SCNN1D - SCNN1D
The SCNN1D Gen kóduje podjednotku δ (delta) epiteliálního sodíkového kanálu ENaC u obratlovců. ENaC je sestaven jako heterotrimer složený ze tří homologních podjednotek α, β a γ nebo δ, β a γ.[3] Ostatní podjednotky ENAC jsou kódovány pomocí SCNN1A, SCNN1B, a SCNN1G.
ENaC je exprimován v epitelových buňkách a liší se od napěťově řízeného sodíkového kanálu, který se podílí na generování akčních potenciálů v neuronech. Zkratka pro geny kódující napěťově řízený sodíkový kanál začíná třemi písmeny: SCN. Na rozdíl od těchto sodíkových kanálů je ENaC konstitutivně aktivní a nezávisí na napětí. Druhý N ve zkratce (SCNN1D) představuje, že se jedná o NON-napěťově řízené kanály.
U většiny obratlovců jsou sodíkové ionty hlavním určujícím činitelem osmolarity extracelulární tekutiny.[4] ENaC umožňuje přenos sodíkových iontů přes buněčnou membránu epitelu v takzvaných „těsných epitelích“, které mají nízkou propustnost. Tok sodíkových iontů přes epitel ovlivňuje osmolaritu extracelulární tekutiny. ENaC tedy hraje ústřední roli v regulaci homeostázy tělesných tekutin a elektrolytů a následně ovlivňuje krevní tlak.[5]
Protože ENaC je silně inhibován amilorid, je také označován jako „sodíkový kanál citlivý na amilorid“.
Dějiny
První cDNA kódující delta podjednotku ENaC byla klonována a sekvenována Waldmann et al. z lidské ledviny mRNA.[6]
Genová struktura
Sekvence genu SCNN1D byla poprvé odhalena projektem lidského genomu. SCNN1D se nachází v krátkém rameni chromozomu 1 (kód databáze Ensembl: ENSG00000162572) a začíná na nukleotidu 1 280 436 na předním řetězci. Jeho délka je asi 11 583 bp. Gen kóduje několik alternativních transkriptů s různými místy transkripce a iniciace translace (viz obr. 1 níže). Ve vzorcích mRNA z lidského mozku byly detekovány, klonovány a charakterizovány alternativní sestřihové produkty.[7][8]Gen ffebhe SCNN1D se vyskytuje u většiny obratlovců.[3] Ale gen byl ztracen v genomech myší a potkanů. [9][10]
Tkáňově specifický výraz
Tkáňově specifická exprese δ-podjednotky je velmi odlišná od exprese ostatních tří podjednotek kódovaných SCNN1A, SCNN1B a SCNN1G. Zatímco podjednotky α, β a γ jsou exprimovány hlavně v tubulárním epitelu ledvin, dýchacích cestách,[11] ženský reprodukční trakt,[11] tlusté, slinné a potní žlázy,[12] δ-podjednotka je exprimována hlavně v mozku, slinivce břišní, varlat a vaječnících.[10]
Struktura bílkovin
Primární struktury všech čtyř podjednotek ENaC vykazují silnou podobnost. Tyto čtyři proteiny tedy představují rodinu proteinů, které sdílejí společného předka. V globálním zarovnání (to znamená zarovnání sekvencí po celé jejich délce a ne jen částečném segmentu) má lidská podjednotka δ 34% identitu s podjednotkou α a 23% identitu s podjednotkami β a γ.[3]
Všechny čtyři sekvence podjednotky ENaC mají dva hydrofobní úseky, které tvoří dva transmembránové segmenty pojmenované jako TM1 a TM2.[13]Ve formě vázané na membránu jsou segmenty TM vloženy do membránové dvojvrstvy, amino- a karboxy-koncové oblasti jsou umístěny uvnitř buňky a segment mezi dvěma TM zůstává mimo buňku jako extracelulární oblast ENaC. Tato extracelulární oblast zahrnuje přibližně 70% zbytků každé podjednotky. Ve formě vázané na membránu je tedy převážná část každé podjednotky umístěna mimo buňku.
Struktura ENaC dosud nebyla stanovena. Přesto byla struktura homologního proteinu ASIC1 vyřešena.[14][15] Struktura kuřecího ASIC1 odhalila, že ASIC1 je sestaven jako homotrimer tří identických podjednotek. Autoři původní studie naznačili, že trimer ASIC1 připomíná ruku, která drží míč.[14] Z tohoto důvodu byly odlišné domény ASIC1 označovány jako dlaň, klouby prstů, prst, palec a β-koule.[14]
Zarovnání sekvencí podjednotek ENaC se sekvencí ASIC1 ukazuje, že segmenty TM1 a TM2 a palmová doména jsou zachovány a domény kloubů, prstů a palců mají inzerce v ENaC. Studie mutageneze zaměřené na místo na podjednotkách ENaC poskytují důkaz, že mnoho základních rysů strukturálního modelu ASIC1 platí také pro ENaC.[3] Přesto je ENaC obligátním heterotrimerem složeným ze tří podjednotek jako trimer αβγ nebo βγδ.[16]
Přidružené nemoci
Mutace v podjednotce delta dosud nebyly spojeny se specifickým onemocněním.
Poznámky
 | Verze tohoto článku z roku 2016 byla aktualizována externím odborníkem na základě modelu dvojího publikace. Korespondence akademický recenzent článek byl publikován v Gen a lze jej citovat jako: Izrael Hanukoglu; Aaron Hanukoglu (1. dubna 2016), „Rodina epitelových sodíkových kanálů (ENaC): fylogeneze, strukturní funkce, distribuce tkání a související dědičné nemoci“, Gen, 579 (2): 95–132, doi:10.1016 / J.GENE.2015.12.061, ISSN 0378-1119, PMC 4756657, PMID 26772908, Wikidata Q28272095 |
Reference
- ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000162572 - Ensembl, Květen 2017
- ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ A b C d Hanukoglu I, Hanukoglu A (leden 2016). „Rodina epitelových sodíkových kanálů (ENaC): fylogeneze, struktura-funkce, distribuce tkání a související dědičná onemocnění“. Gen. 579 (2): 95–132. doi:10.1016 / j.gene.2015.12.061. PMC 4756657. PMID 26772908.
- ^ Bourque CW (červenec 2008). "Centrální mechanismy osmózy a systémové osmoregulace". Recenze přírody. Neurovědy. 9 (7): 519–31. doi:10.1038 / nrn2400. PMID 18509340.
- ^ Rossier BC, Baker ME, Studer RA (leden 2015). „Epiteliální transport sodíku a jeho kontrola aldosteronem: příběh našeho vnitřního prostředí se vrátil“. Fyziologické recenze. 95 (1): 297–340. doi:10.1152 / physrev.00011.2014. PMID 25540145.
- ^ Waldmann R, Champigny G, Bassilana F, Voilley N, Lazdunski M (listopad 1995). „Molekulární klonování a funkční exprese nového kanálu Na + citlivého na amilorid“. The Journal of Biological Chemistry. 270 (46): 27411–4. doi:10.1074 / jbc.270.46.27411. PMID 7499195.
- ^ Yamamura H, Ugawa S, Ueda T, Nagao M, Shimada S (říjen 2006). „Nová sestřižená varianta epiteliální delta-podjednotky kanálu Na + v lidském mozku“. Komunikace pro biochemický a biofyzikální výzkum. 349 (1): 317–21. doi:10.1016 / j.bbrc.2006.08.043. PMID 16930535.
- ^ Giraldez T, Afonso-Oramas D, Cruz-Muros I, Garcia-Marin V, Pagel P, González-Hernández T, Alvarez de la Rosa D (srpen 2007). "Klonování a funkční exprese izoformy delta podjednotky nového epiteliálního sodíkového kanálu jsou odlišně exprimovány v neuronech lidského a opičího telencefala". Journal of Neurochemistry. 102 (4): 1304–15. doi:10.1111 / j.1471-4159.2007.04622.x. PMID 17472699.
- ^ Ji HL, Zhao RZ, Chen ZX, Shetty S, Idell S, Matalon S (prosinec 2012). „δ ENaC: nový divergentní sodíkový kanál inhibující amilorid“. American Journal of Physiology. Plicní buněčná a molekulární fyziologie. 303 (12): L1013–26. doi:10.1152 / ajplung.00206.2012. PMC 3532584. PMID 22983350.
- ^ A b Giraldez T, Rojas P, Jou J, Flores C, Alvarez de la Rosa D (srpen 2012). "Epiteliální sodíkový kanál δ-podjednotka: nové poznámky ke staré písni". American Journal of Physiology. Fyziologie ledvin. 303 (3): F328–38. doi:10.1152 / ajprenal.00116.2012. PMID 22573384.
- ^ A b Enuka Y, Hanukoglu I, Edelheit O, Vaknine H, Hanukoglu A (březen 2012). „Epitelové sodíkové kanály (ENaC) jsou rovnoměrně rozloženy na pohyblivých řasinkách ve vejcovodu a v dýchacích cestách“. Histochemie a buněčná biologie. 137 (3): 339–53. doi:10.1007 / s00418-011-0904-1. PMID 22207244.
- ^ Duc C, Farman N, Canessa CM, Bonvalet JP, Rossier BC (prosinec 1994). „Buněčně specifická exprese epiteliálního sodíkového kanálu alfa, beta a gama podjednotek v epitelu reagujícím na aldosteron u krysy: lokalizace in situ hybridizací a imunocytochemií“. The Journal of Cell Biology. 127 (6 Pt 2): 1907–21. doi:10.1083 / jcb.127.6.1907. PMC 2120291. PMID 7806569.
- ^ Canessa CM, Merillat AM, Rossier BC (prosinec 1994). "Membránová topologie epiteliálního sodíkového kanálu v intaktních buňkách". Americký žurnál fyziologie. 267 (6 Pt 1): C1682–90. doi:10.1152 / ajpcell.1994.267.6.C1682. PMID 7810611.
- ^ A b C Jasti J, Furukawa H, Gonzales EB, Gouaux E (září 2007). "Struktura iontového kanálu 1 snímajícího kyselinu při rozlišení 1,9 A a nízkém pH". Příroda. 449 (7160): 316–23. doi:10.1038 / nature06163. PMID 17882215.
- ^ Baconguis I, Bohlen CJ, Goehring A, Julius D, Gouaux E (únor 2014). „Rentgenová struktura komplexu 1-hadího toxinu iontového kanálu snímajícího kyselinu odhaluje otevřený stav Na (+) - selektivního kanálu“. Buňka. 156 (4): 717–29. doi:10.1016 / j.cell.2014.01.011. PMC 4190031. PMID 24507937.
- ^ Hanukoglu I (2017). „Sodné kanály typu ASIC a ENaC: Konformační stavy a struktury iontových selektivních filtrů“. FEBS Journal. 284 (4): 525–545. doi:10.1111 / febs.13840. PMID 27580245.
Další čtení
- Biasio W, Chang T, McIntosh CJ, McDonald FJ (únor 2004). "Identifikace Murr1 jako regulátoru lidského delta epiteliálního sodíkového kanálu". The Journal of Biological Chemistry. 279 (7): 5429–34. doi:10,1074 / jbc.M311155200. PMID 14645214.
- Yamamura H, Ugawa S, Ueda T, Nagao M, Shimada S (březen 2004). „Protony aktivují u lidí delta-podjednotku epiteliálního kanálu Na +“. The Journal of Biological Chemistry. 279 (13): 12529–34. doi:10,1074 / jbc.M400274200. PMID 14726523.
- Ji HL, Benos DJ (červen 2004). „Místa s degenerinem zprostředkovávají protonovou aktivaci deltabetagamma-epiteliálního sodíkového kanálu“. The Journal of Biological Chemistry. 279 (26): 26939–47. doi:10,1074 / jbc.M401143200. PMID 15084585.
- Yamamura H, Ugawa S, Ueda T, Nagao M, Shimada S (říjen 2004). „Capsazepin je nový aktivátor delta podjednotky lidského epiteliálního kanálu Na +“. The Journal of Biological Chemistry. 279 (43): 44483–9. doi:10,1074 / jbc.M408929200. PMID 15308635.
- Ji HL, Su XF, Kedar S, Li J, Barbry P, Smith PR, Matalon S, Benos DJ (březen 2006). „Delta-podjednotka poskytuje fyzikální interakci nové biofyzikální vlastnosti alfa alfa gama-lidskému epitelovému sodíkovému kanálu (ENaC)“. The Journal of Biological Chemistry. 281 (12): 8233–41. doi:10,1074 / jbc.M512293200. PMID 16423824.
externí odkazy
- SCNN1D + protein, + člověk v americké národní lékařské knihovně Lékařské předměty (Pletivo)