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K v 1.1

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El canal de potasio dependiente de voltaje subfamilia A miembro 1, también conocido como K v 1.1 , es un canal de potasio dependiente de voltaje relacionado con Shaker que en humanos está codificado por el gen KCNA1 . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] El síndrome de Isaacs es el resultado de una reacción autoinmune contra el canal iónico K v 1.1. [ 8 ]

Genómica

El gen se encuentra en la cadena Watson (positiva) del brazo corto del cromosoma 12 (12p13.32). El gen tiene una longitud de 8348 bases y codifica una proteína de 495 aminoácidos (peso molecular predicho de 56,466 kilodaltons ) .

Nombres alternativos

El nombre recomendado para esta proteína es canal de potasio dependiente de voltaje subfamilia A miembro 1, pero en la literatura se han utilizado varias alternativas, entre ellas HuK1 (canal de K + humano I), RBK1 (canal de potasio de rubidio 1), MBK ( canal de K + del cerebro de ratón ), canal de potasio dependiente de voltaje HBK1, subunidad del canal de potasio dependiente de voltaje K v 1.1, canal de K + dependiente de voltaje HuKI y AEMK (asociado con miocimia con ataxia periódica).

Estructura

Se cree que la proteína tiene seis dominios (S1-S6), con el bucle entre S5 y S6 formando el poro del canal. Esta región también posee un motivo de filtro de selectividad conservado. El canal funcional es un homotetrámero. El extremo N-terminal de la proteína se asocia con subunidades β. Estas subunidades regulan la inactivación del canal, así como su expresión. El extremo C-terminal se asocia con una proteína con dominio PDZ implicada en la localización del canal. [ 9 ] [ 10 ]

Función

La proteína funciona como un canal selectivo de potasio a través del cual el ion potasio puede pasar en concordancia con el gradiente electroquímico. Desempeñan un papel en la repolarización de las membranas. [ 9 ]

Edición de ARN

El pre-ARNm de esta proteína está sujeto a edición de ARN . [ 11 ]

Tipo

La edición de ARN de A a I está catalizada por una familia de adenosina desaminasas que actúan sobre el ARN (ADAR), las cuales reconocen específicamente las adenosinas dentro de las regiones de doble cadena de los pre-ARNm (por ejemplo, la señal de edición de ARN del canal de potasio ) y las desaminan a inosina . La maquinaria de traducción celular reconoce las inosinas como guanosina. Existen tres miembros de la familia ADAR: ADAR 1-3, siendo ADAR1 y ADAR2 los únicos miembros enzimáticamente activos. Se cree que ADAR3 tiene una función reguladora en el cerebro. ADAR1 y ADAR2 se expresan ampliamente en los tejidos, mientras que ADAR3 se restringe al cerebro. Las regiones de doble cadena del ARN se forman mediante el apareamiento de bases entre residuos en la región cercana al sitio de edición con residuos generalmente en un intrón vecino, aunque a veces también puede ser una secuencia exónica. La región que se aparea con la región de edición se conoce como Secuencia Complementaria de Edición (ECS).

Ubicación

El residuo modificado se encuentra en el aminoácido 400 de la proteína final. Este se localiza en la sexta región transmembrana encontrada, que corresponde al vestíbulo interno del poro. Una estructura de horquilla de tallo-bucle media la edición del ARN. Es probable que ADAR2 sea la enzima de edición preferida en el sitio I/V. La edición produce una alteración del codón de ATT a GTT, lo que resulta en un cambio de aminoácido de isoleucina a valina . La enzima ADAR2 es la principal enzima de edición. El programa MFOLD predijo que la región mínima requerida para la edición formaría una horquilla de repetición invertida imperfecta . Esta región está compuesta por 114 pares de bases. Se han identificado regiones similares en ratones y ratas. La adenosina editada se encuentra en una región dúplex de 6 pares de bases. Experimentos de mutación en la región cercana al dúplex de 6 pares de bases han demostrado que las bases específicas en esta región también eran esenciales para que ocurriera la edición. La región requerida para la edición es inusual en el sentido de que la estructura de horquilla está formada únicamente por secuencias exónicas . En la mayoría de las ediciones de A a I, el ECS se encuentra dentro de una secuencia intrónica . [ 11 ]

Conservación

La edición está altamente conservada, habiéndose observado en calamares, moscas de la fruta, ratones y ratas. [ 11 ]

Regulación

Los niveles de edición varían en diferentes tejidos: 17% en el núcleo caudado , 68% en la médula espinal y 77% en el bulbo raquídeo . [ 12 ]

Consecuencias

Estructura

La edición da como resultado un cambio de codón (I/V) de (ATT) a (GTT), lo que provoca la traducción de una valina en lugar de una isoleucina en la posición del sitio de edición. La valina tiene una cadena lateral más grande. La edición de ARN en esta posición ocurre en un poro conductor de iones altamente conservado del canal. Esto puede afectar la función del canal en el proceso de inactivación rápida. [ 11 ]

Función

Los canales de potasio dependientes de voltaje modulan la excitabilidad abriendo y cerrando un poro selectivo de potasio en respuesta al voltaje. El flujo de iones de potasio se interrumpe por la interacción de una partícula inactivadora , una proteína auxiliar en humanos pero una parte intrínseca del canal en otras especies. Se cree que el cambio de aminoácido I a V interrumpe la interacción hidrofóbica entre la partícula inactivadora y el revestimiento del poro. Esto interrumpe el proceso de inactivación rápida. La cinética de activación no se ve afectada por la edición de ARN. [ 11 ] Los cambios en la cinética de inactivación afectan la duración y la frecuencia del potencial de acción. Un canal editado conduce más corriente y tiene un potencial de acción más corto que el tipo no editado debido a la incapacidad de la partícula inactivadora para interactuar con el residuo en el poro conductor de iones del canal. Esto se determinó mediante análisis electrofisiológico. [ 13 ] La duración de la despolarización de la membrana disminuye, lo que también reduce la eficiencia de la liberación del neurotransmisor. [ 12 ] Dado que la edición puede causar cambios de aminoácidos en 1-4 en los tetrámeros del canal de potasio, puede tener una amplia variedad de efectos en la inactivación del canal.

Desregulación

Se sabe que los cambios en el proceso de inactivación rápida tienen consecuencias conductuales y neurológicas in vivo. [ 11 ]

Clínico

Las mutaciones en este gen causan ataxia episódica tipo 1.

Véase también

  • GABRA3 : una subunidad de canal que experimenta una edición de ARN similar.

Referencias

  1. 1 2 3 GRCh38: Versión 89 de Ensembl: ENSG00000111262 – Ensembl , mayo de 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: Versión 89 de Ensembl: ENSMUSG00000047976 – Ensembl , mayo de 2017
  3. ↑ "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ↑ "Referencia de PubMed sobre el ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE . UU .
  5. ↑ Curran ME, Landes GM, Keating MT (abril de 1992). "Clonación molecular, caracterización y localización genómica de un gen de canal de potasio humano". Genomics . 12 (4): 729– 737. doi : 10.1016/0888-7543(92)90302-9 . PMID 1349297 . 
  6. ↑ Albrecht B, Weber K, Pongs O (1995). "Caracterización de un grupo de genes de canales de potasio activados por voltaje en el cromosoma humano 12p13". Receptors & Channels . 3 (3): 213– 220. PMID 8821794 . 
  7. ↑ Gutman GA, Chandy KG, Grissmer S, Lazdunski M, McKinnon D, Pardo LA, et al. (diciembre de 2005). "Unión Internacional de Farmacología. LIII. Nomenclatura y relaciones moleculares de los canales de potasio dependientes de voltaje". Pharmacological Reviews . 57 (4): 473– 508. doi : 10.1124/pr.57.4.10 . PMID 16382104. S2CID 219195192 .   
  8. ↑ Newsom-Davis J (diciembre de 1997). "Neuromiotonía autoinmune (síndrome de Isaacs): una canalopatía de potasio mediada por anticuerpos". Anales de la Academia de Ciencias de Nueva York . 835 ( 1): 111– 119. Bibcode : 1997NYASA.835..111N . doi : 10.1111/j.1749-6632.1997.tb48622.x . PMID 9616766. S2CID 13231594 .  
  9. 1 2 "Entrez Gene: canal de potasio dependiente de voltaje KCNA1" .
  10. ↑ "KCNA1 - Canal de potasio dependiente de voltaje subfamilia A miembro 1 - Homo sapiens (Humano) - Gen y proteína KCNA1" . www.uniprot.org .
  11. 1 2 3 4 5 6 Bhalla T, Rosenthal JJ, Holmgren M, Reenan R (octubre de 2004). "Control de la inactivación del canal de potasio humano mediante la edición de una pequeña horquilla de ARNm". Nature Structural & Molecular Biology . 11 (10): 950– 956. doi : 10.1038/nsmb825 . PMID 15361858. S2CID 34081059 .  
  12. 1 2 Hoopengardner B, Bhalla T, Staber C, Reenan R (agosto de 2003). "Objetivos del sistema nervioso de la edición de ARN identificados mediante genómica comparativa". Science . 301 (5634): 832– 836. Bibcode : 2003Sci...301..832H . doi : 10.1126/science.1086763 . PMID 12907802 . S2CID 782642 .  
  13. ↑ Bezanilla F (octubre de 2004). "La edición de ARN de un canal de potasio humano modifica su inactivación" . Nature Structural & Molecular Biology . 11 (10): 915– 916. doi : 10.1038/nsmb1004-915 . PMID 15452561. S2CID 40545616 .  

Lecturas adicionales

  • Grunnet M, Rasmussen HB, Hay-Schmidt A, Rosenstierne M, Klaerke DA, Olesen SP, et  al. (septiembre de 2003). "KCNE4 es una subunidad inhibidora de los canales de potasio Kv1.1 y Kv1.3" . Biophysical Journal . 85 (3): 1525– 1537. Bibcode : 2003BpJ....85.1525G . doi : 10.1016/S0006-3495(03)74585-8 . PMC 1303329. PMID 12944270 .  
  • Nie DY, Zhou ZH, Ang BT, Teng FY, Xu G, Xiang T, et  al. (noviembre de 2003). "Nogo-A en los paranodos del SNC es un ligando de Caspr: posible regulación de la localización del canal K(+)" . The EMBO Journal . 22 (21): 5666– 5678. doi : 10.1093/emboj/cdg570 . PMC 275427. PMID 14592966 .  
  • Imbrici P, Cusimano A, D'Adamo MC, De Curtis A, Pessia M (junio de 2003). "Caracterización funcional de una mutación de ataxia episódica tipo 1 que ocurre en el segmento S1 de los canales hKv1.1". Pflügers Archiv . 446 (3): 373–379 . doi : 10.1007/s00424-002-0962-2 . PMID 12799903. S2CID 21478393 .  
  • Glaudemans B, van der Wijst J, Scola RH, Lorenzoni PJ, Heister A, van der Kemp AW, et  al. (abril de 2009). "Una mutación de sentido erróneo en el gen KCNA1 que codifica el canal de potasio dependiente de voltaje Kv1.1 está relacionada con la hipomagnesemia autosómica dominante humana" . The Journal of Clinical Investigation . 119 (4): 936– 942. doi : 10.1172/JCI36948 . PMC 2662556. PMID 19307729 .  
  • Shook SJ, Mamsa H, Jen JC, Baloh RW, Zhou L (marzo de 2008). "Nueva mutación en KCNA1 causa ataxia episódica con disnea paroxística". Muscle & Nerve . 37 (3): 399– 402. doi : 10.1002/mus.20904 . PMID 17912752. S2CID 26175513 .  
  • Gubitosi-Klug RA, Mancuso DJ, Gross RW (abril de 2005). "El canal Kv1.1 humano está palmitoilado, modulando la detección de voltaje: Identificación de una secuencia consenso de palmitoilación" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 102 (17): 5964– 5968. Bibcode : 2005PNAS..102.5964G . doi : 10.1073/pnas.0501999102 . PMC 1087951. PMID 15837928 .  
  • Zhang ZH, Rhodes KJ, Childers WE, Argentieri TM, Wang Q (julio de 2004). "Desinactivación de la inactivación de tipo N de los canales de K dependientes de voltaje por un análogo de erbstatin" . The Journal of Biological Chemistry . 279 (28): 29226– 29230. doi : 10.1074/jbc.M403290200 . PMID 15136567 . 
  • Kimura K, Wakamatsu A, Suzuki Y, Ota T, Nishikawa T, Yamashita R, et  al. (enero de 2006). " Diversificación de la modulación transcripcional: identificación y caracterización a gran escala de promotores alternativos putativos de genes humanos" . Genome Research . 16 (1): 55– 65. doi : 10.1101/gr.4039406 . PMC 1356129. PMID 16344560 .  
  • Jow F, Zhang ZH, Kopsco DC, Carroll KC, Wang K (octubre de 2004). "Acoplamiento funcional del calcio intracelular e inactivación de los canales de K+ tipo A Kv1.1/Kvbeta1.1 dependientes de voltaje" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 101 (43): 15535– 15540. Bibcode : 2004PNAS..10115535J . doi : 10.1073/pnas.0402081101 . PMC 524431. PMID 15486093 .  
  • Imbrici P, Grottesi A, D'Adamo MC, Mannucci R, Tucker SJ, Pessia M (2009). "Contribución del residuo hidrofóbico central en el motivo PXP de los canales de K+ dependientes de voltaje a la flexibilidad S6 y las propiedades de activación" . Channels . 3 (1): 39– 45. doi : 10.4161/chan.3.1.7548 . PMID 19202350 . 
  • Kinali M, Jungbluth H, Eunson LH, Sewry CA, Manzur AY, Mercuri E, et  al. (octubre de 2004). "Ampliando el fenotipo de la canalopatía de potasio: neuromiotonía grave y deformidades esqueléticas sin ataxia episódica prominente". Trastornos neuromusculares . 14 (10): 689– 693. doi : 10.1016/j.nmd.2004.06.007 . PMID 15351427. S2CID 44972020 .  
  • Demos MK, Macri V, Farrell K, Nelson TN, Chapman K, Accili E, et  al. (abril de 2009). "Una nueva mutación de KCNA1 asociada con retraso global y disfunción cerebelosa persistente". Movement Disorders . 24 (5): 778– 782. doi : 10.1002/mds.22467 . PMID 19205071. S2CID 25655998 .  
  • Imbrici P, Gualandi F, D'Adamo MC, Masieri MT, Cudia P, De Grandis D, et  al. (Diciembre de 2008). "Una nueva mutación KCNA1 identificada en una familia italiana afectada por ataxia episódica tipo 1". Neurociencia . 157 (3): 577– 587. doi : 10.1016/j.neuroscience.2008.09.022 . PMID 18926884 . S2CID 15772885 .  
  • Tan KM, Lennon VA, Klein CJ, Boeve BF, Pittock SJ (mayo de 2008). "Espectro clínico de la autoinmunidad de los canales de potasio dependientes de voltaje". Neurology . 70 (20): 1883– 1890. doi : 10.1212/01.wnl.0000312275.04260.a0 . PMID 18474843. S2CID 34815377 .  
  • Chen H, von Hehn C, Kaczmarek LK, Ment LR, Pober BR, Hisama FM (abril de 2007). "Análisis funcional de una nueva mutación del canal de potasio (KCNA1) en la miocimia hereditaria" . Neurogenetics . 8 ( 2): 131– 135. doi : 10.1007/s10048-006-0071-z . PMC 1820748. PMID 17136396 .  
  • Strausberg RL, Feingold EA, Grouse LH, Derge JG, Klausner RD, Collins FS, et  al. (diciembre de 2002). "Generación y análisis inicial de más de 15.000 secuencias de ADNc humanas y de ratón de longitud completa" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 99 (26): 16899– 16903. Bibcode : 2002PNAS...9916899M . doi : 10.1073/pnas.242603899 . PMC 139241. PMID 12477932 .  
  • Gutman GA, Chandy KG, Grissmer S, Lazdunski M, McKinnon D, Pardo LA, et  al. (diciembre de 2005). "Unión Internacional de Farmacología. LIII. Nomenclatura y relaciones moleculares de los canales de potasio dependientes de voltaje". Pharmacological Reviews . 57 (4): 473– 508. doi : 10.1124/pr.57.4.10 . PMID 16382104. S2CID 219195192 .  
  • Lee H, Wang H, Jen JC, Sabatti C, Baloh RW, Nelson SF (diciembre de 2004). "Una nueva mutación en KCNA1 provoca ataxia episódica sin miocimia" . Mutación humana . 24 (6): 536. doi : 10.1002/humu.9295 . PMID 15532032 . S2CID 2542180 .  
  • Gu C, Jan YN, Jan LY (agosto de 2003). "Un dominio conservado en la localización axonal de los canales de potasio dependientes de voltaje Kv1 (Shaker)". Science . 301 ( 5633): 646– 649. Bibcode : 2003Sci...301..646G . doi : 10.1126/science.1086998 . PMID 12893943. S2CID 9924760 .