WikiDer > Паралитический (ген)

Paralytic (gene)
Паралитический
Идентификаторы
Символпараграф
Альт. символыbss, sbl, olfD, DmNav, DmNav1, DmNav
Ген NCBI32619
UniProtP35500
Прочие данные
LocusChr. Икс 16,455,230 - 16,533,368

Паралитический это ген плодовой мушки, Drosophila melanogaster, который кодирует стробируемый по напряжению натриевой канал в D. melanogaster нейроны.[1] Этот ген необходим для двигательной активности мухи.[1] Есть 9 разных параграф аллели, состоящий минимум из 26 экзоны в пределах 78 КБ[2] геномной ДНК.[3] В параграф ген подвергается альтернативное сращивание для производства подтипов канального белка.[3] Мухи с мутантными формами паралитический используются в летающих моделях припадки, так как у этих мух можно легко вызвать судороги.[4]

Ген

В параграф Ген расположен на Х-хромосоме в геноме дрозофилы.[5] Всего 26 параграф экзоны, 13 конститутивно экспрессируются в транскрипте, а 15 альтернативно сплайсированы.[6] Альтернативная сварка позволяет формировать 60 уникальных транскриптов и 57 уникальных полипептидов.[6] Независимый сплайсинг 11 экзонов позволяет создавать уникальные цитоплазматические петли, альтернативный сплайсинг также может влиять на Na+ кинетика канала,[6] например, различная проводимость затвора.[1] В зрелая мРНК транскрипт 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 параграф экзон L показывает увеличение частоты возбуждения, что связано с увеличением предрасположенности к приступам.[6] На кинетику канала влияет сплайсинг, который не только изменяет структуру белка, но и может допускать различные модификации, такие как дифференциальное связывание кофакторов.[7]

Известные варианты мутантов

В настоящее время известно 117 вариантов аллелей в пределах параграф локус[6] некоторые упомянуты ниже.

МутантХарактеристикиМутацияФенотип
параграфbss1усиление функциинеправильная подмена в S3 HD4приводит к судорогам
параграфГЭФС +устойчивая деполяризация в нейронах ГАМКK → T врезка в S2 HD2температурная предрасположенность к судорогам
параграфDSснижение Na+ ТекущийS → R врезка в S1 HD2температурная предрасположенность к судорогам
параграфJSуменьшение транскрипциивставка транспозона 3 'UTRсредство для подавления приступов

Протеин

Эти белки образуют натрий-селективный ионный канал, основанный на электрохимическом градиенте.[1] Белок состоит из четырех доменов гомологии: HD1, HD2, HD3 и HD4. Каждая область гомологии имеет шесть альфа спиральный сегменты, 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] Альтернативное сращивание в этом месте 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 общего потенциалзависимого натриевого канала и показаны шесть альфа-спиральных сегментов (S1-S6) на гомологические домены (I - IV).

Функция

Паралитический кодирует белковый канал, который передает ионы натрия в нейроны и активируется в ответ на изменения в Напряжение через мембрану[1] распространять потенциал действия.[3] Паралитический белок был обнаружен в торакально-брюшном ганглии, тканях глаза и корковых областях головного мозга.[1]

Роль в моделях изъятия

Мухи с определенными мутациями в параграф гены используются в качестве моделей для изучения судорог и эпилепсия, поскольку они гораздо более подвержены судорогам, чем обычные мухи.[4] Некоторые из этих мутантов параграф генотипы вызывают либо серьезную чувствительность к припадкам, либо действуют как их супрессоры.[6] У этих мух-мутантов припадки могут быть вызваны механическим шоком, электрическим током или высокочастотными визуальными раздражителями, такими как стробоскопы.

Ряд мутаций в паралитический были описаны, которые могут вызвать эту повышенную чувствительность к припадкам. Некоторые из них, например bss1 и bss2 может быть вызвано одноточечной мутацией в паралитический ген, который делает канал менее способным дезактивироваться после активации.[4]

Понимание генетического и экологического влияния на судороги у мутантов. параграф мух, оказалась отслеживаемой системой для понимания сложности моделей судорог у людей.[6]

Эволюция

Управляемые напряжением натриевые каналы очень 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 млекопитающих. Насекомые любят D. melanogaster извлекать выгоду альтернативное сращивание и Редактирование РНК для создания четких стробирующих свойств натриевых каналов.[8]

Ортологи человека

В наиболее тесно связанный гены паралитический в людях SCN1A, SCN8A и SCN2A, все из которых являются генами, кодирующими натриевые каналы.[1][6] Мутации в человеческих ортологах связаны с судорожными расстройствами и когнитивными дефектами.[9] Модели мух можно использовать для изучения различных ветвей эпилепсии человека, используя ГЭФС + мутации в гене SCN1A для нокаута в параграф локус в D. melanogaster.[6]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм «Дмельпара». FlyBase. Получено 28 марта 2017.
  2. ^ "D. melanogaster chrX: 16,455,230-16,533,368 - Браузер генома UCSC v357". genome.ucsc.edu. Получено 2017-11-22.
  3. ^ а б c Лафни К., Кребер Р., Ганецки Б. (сентябрь 1989 г.). «Молекулярный анализ паралокуса, гена натриевого канала у дрозофилы». Клетка. 58 (6): 1143–54. Дои:10.1016/0092-8674(89)90512-6. PMID 2550145.
  4. ^ а б c Паркер Л., Падилья М., Ду И, Донг К., Тануйе М.А. (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. Дои:10.1534 / генетика.110.123299. ЧВК 3030494. PMID 21115970.
  5. ^ «паралитический [Drosophila melanogaster (плодовая муха)] - Ген - NCBI». www.ncbi.nlm.nih.gov. Получено 2017-11-22.
  6. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м Кролл JR, Сарас A, Tanouye MA (декабрь 2015 г.). «Мутации натриевых каналов дрозофилы: вклад в предрасположенность к судорогам». Экспериментальная неврология. 274 (Pt A): 80–7. Дои:10.1016 / j.expneurol.2015.06.018. ЧВК 4644469. PMID 26093037.
  7. ^ а б c d е Лин У.Х., Райт Д.Е., Мураро Н.И., Бейнс Р.А. (сентябрь 2009 г.). «Альтернативный сплайсинг в потенциалзависимом натриевом канале DmNav регулирует активацию, инактивацию и постоянный ток». Журнал нейрофизиологии. 102 (3): 1994–2006. Дои:10.1152 / ян.00613.2009. ЧВК 2746785. PMID 19625535.
  8. ^ "Паралитический". www.sdbonline.org. Получено 2017-11-22.
  9. ^ Вирама К.Р., О'Брайен Дж. Э., Мейслер М. Х., Ченг Х, Диб-Хадж С. Д., Ваксман С. Г., Талвар Д., Гирираджан С., Эйхлер Э. Э., Рестифо Л. Л., Эриксон Р. П., Хаммер М. Ф. (март 2012 г.). «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. Дои:10.1016 / j.ajhg.2012.01.006. ЧВК 3309181. PMID 22365152.