กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 9 นาที

เอสซีเอ็น5เอ

โปรตีนช่องโซเดียมชนิดที่ 5 หน่วยย่อยอัลฟาหรือที่รู้จักกันในชื่อNaV1.5 เป็นโปรตีนเยื่อหุ้มเซลล์และเป็นหน่วยย่อยของช่องโซเดียมแบบควบคุมด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ทนต่อเทโทรโดท็อกซินNaV1.

เอสซีเอ็น5เอ

บทความนี้ได้รับการปรับปรุงโดยผู้เชี่ยวชาญภายนอกภายใต้รูปแบบการตีพิมพ์แบบคู่ บทความที่ผ่านการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิที่เกี่ยวข้องได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Gene คลิกเพื่อดู

เอสซีเอ็น5เอ
โครงสร้างที่มีอยู่
พีดีบีการค้นหาออร์โธล็อก: PDBe RCSB
ตัวระบุ
ชื่อเรียกอื่นSCN5A , CDCD2, CMD1E, CMPD2, HB1, HB2, HBBD, HH1, ICCD, IVF, LQT3, Nav1.5, PFHB1, SSS1, VF1, หน่วยย่อยอัลฟา 5 ของช่องโซเดียมแบบควบคุมด้วยแรงดันไฟฟ้า
รหัสภายนอกโอมิม : 600163 ; เอ็มจีไอ : 98251 ; โฮโมโลยีน : 22738 ; การ์ดยีน : SCN5A ; OMA : SCN5A - ออโธโลจี
ออร์โธล็อก
สายพันธุ์มนุษย์หนู
เอนเทรซ
วงดนตรี
ยูนิโปรท
RefSeq (mRNA)

NM_001253860 NM_021544

RefSeq (โปรตีน)

NP_001240789 NP_067519

สถานที่ตั้ง (UCSC)Chr 3: 38.55 – 38.65 MbChr 9: 119.31 – 119.41 Mb
การค้นหาใน PubMed[ 3 ][ 4 ]
วิกิดาต้า
ดู/แก้ไขข้อมูลมนุษย์ดู/แก้ไขเมาส์

โปรตีนช่องโซเดียมชนิดที่ 5 หน่วยย่อยอัลฟาหรือที่รู้จักกันในชื่อNaV1.5 เป็นโปรตีนเยื่อหุ้มเซลล์และเป็นหน่วยย่อยของช่องโซเดียมแบบควบคุมด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ทนต่อเทโทรโดท็อกซินNaV1.5พบได้เป็นหลักในกล้ามเนื้อหัวใจซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการนำไอออน Na + (INa )เข้าสู่เซลล์ อย่างรวดเร็ว ส่งผลให้เกิดระยะ การลดขั้วอย่างรวดเร็วของศักย์ไฟฟ้าของหัวใจดังนั้นจึงมีบทบาทสำคัญในการส่งผ่านกระแสประสาทผ่านหัวใจโรคหัวใจจำนวนมากเกี่ยวข้องกับการกลายพันธุ์ใน NaV1.5 (ดูในหัวข้อพันธุศาสตร์ ) SCN5Aเป็นยีนที่เข้ารหัสโปรตีนช่องโซเดียมใน หัวใจ NaV1.5

โครงสร้างยีน

SCN5A เป็นยีนที่มีการอนุรักษ์สูง[ 5 ]ซึ่งตั้งอยู่บนโครโมโซม 3 ของมนุษย์ โดยมีความยาวมากกว่า 100 กิโลเบส ยีนนี้ประกอบด้วยเอ็กซอน 28 เอ็กซอนโดยเอ็กซอน 1 และเอ็กซอน 2 บางส่วนประกอบเป็นบริเวณที่ไม่ถูกแปลรหัส 5' ( 5'UTR ) และเอ็กซอน 28 ประกอบเป็นบริเวณที่ไม่ถูกแปลรหัส 3' ( 3'UTR ) ของ RNA SCN5A เป็นส่วนหนึ่งของตระกูลยีน 10 ยีนที่เข้ารหัสช่องโซเดียมชนิดต่างๆ ได้แก่ ช่องโซเดียมในสมอง ( Na V 1.1 , Na V 1.2 , Na V 1.3 , Na V 1.6 ), ช่องโซเดียมในเซลล์ประสาท ( Na V 1.7 , Na V 1.8และNa V 1.9 ), ช่องโซเดียมในกล้ามเนื้อโครงร่าง ( Na V 1.4 ) และช่องโซเดียมในหัวใจ Na V 1.5

รูปแบบการแสดงออก

SCN5A ส่วนใหญ่แสดงออกในหัวใจ โดยมีการแสดงออกอย่างมากมายในกล้ามเนื้อหัวใจ ที่ทำงาน และเนื้อเยื่อการนำไฟฟ้า ในทางตรงกันข้าม การแสดงออกจะต่ำในปมไซโนเอเทรียลและปมเอทริโอเวนทริคูลาร์ [ 6 ] ภายในหัวใจ มีการไล่ระดับการแสดงออกข้ามผนังจากชั้นใต้เยื่อบุหัวใจไปยังชั้นใต้เยื่อหุ้มหัวใจ โดยมีการแสดงออกของ SCN5A สูงกว่าในเยื่อบุหัวใจเมื่อเทียบกับเยื่อหุ้มหัวใจ[ 6 ] SCN5A ยังแสดงออกในระบบทางเดินอาหารอีกด้วย[ 7 ]

รูปแบบการตัดต่อยีน

มีการอธิบายไอโซฟอร์มการต่อเชื่อมมากกว่า 10 แบบสำหรับ SCN5A ซึ่งหลายแบบมีคุณสมบัติการทำงานที่แตกต่างกัน ในหัวใจ ไอโซฟอร์มสองแบบหลักๆ จะถูกแสดงออก (อัตราส่วน 1:2) โดยไอโซฟอร์มที่พบน้อยที่สุดจะมีกลูตามีนเพิ่มที่ตำแหน่ง 1077 (1077Q) ยิ่งไปกว่านั้น ไอโซฟอร์มที่แตกต่างกันจะถูกแสดงออกในระหว่างช่วงชีวิตของทารกในครรภ์และวัยผู้ใหญ่ โดยแตกต่างกันที่การรวมเอ็กซอน 6 ทางเลือก[ 8 ]

โครงสร้างและหน้าที่ของโปรตีน

Na V 1.5 เป็นโปรตีนทรานส์เมมเบรน ขนาดใหญ่ ที่มีโดเมนทรานส์เมมเบรน ซ้ำกัน 4 โดเมน (DI-DIV) โดยแต่ละโดเมนประกอบด้วยส่วนที่ทะลุผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ 6 ส่วน (S1-S6) บริเวณรูพรุนของช่องซึ่งไอออน Na+ ไหลผ่านนั้นเกิดจากส่วน S5 และ S6 ของโดเมนทั้ง 4 โดเมนการรับรู้แรงดันไฟฟ้าเกิดขึ้นโดยส่วนที่เหลือ ซึ่งส่วน S4 ที่มีประจุบวกมีบทบาทสำคัญ[ 5 ] [ 9 ]

ช่อง Na V 1.5 เป็นตัวกลางหลักในการนำกระแสโซเดียม (I Na ) ในเซลล์หัวใจ I Naมีส่วนรับผิดชอบต่อการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของศักย์ไฟฟ้าแอคชั่น และมีบทบาทสำคัญในการส่งผ่านกระแสประสาทผ่านหัวใจ สถานะทางโครงสร้างของช่อง ซึ่งขึ้นอยู่กับทั้งแรงดันไฟฟ้าและเวลา จะเป็นตัวกำหนดว่าช่องจะเปิดหรือปิด ที่ศักย์ไฟฟ้าของเยื่อหุ้มเซลล์ขณะพัก (ประมาณ -85 mV) ช่อง Na V 1.5 จะปิดอยู่ เมื่อได้รับการกระตุ้น (ผ่านการนำกระแสจากเซลล์ข้างเคียง) เยื่อหุ้มเซลล์จะเกิดการลดศักย์ไฟฟ้า และช่อง Na V 1.5 จะเปิดออกผ่านการเคลื่อนที่ออกด้านนอกของส่วน S4 ทำให้เกิดการเริ่มต้นของศักย์ไฟฟ้าแอคชั่น ในขณะเดียวกัน กระบวนการที่เรียกว่า 'การปิดใช้งานอย่างรวดเร็ว' จะทำให้ช่องปิดลงภายในไม่กี่มิลลิวินาที ในสภาวะทางสรีรวิทยา เมื่อปิดใช้งานแล้ว ช่องจะยังคงอยู่ในสถานะปิดจนกว่าเยื่อหุ้มเซลล์จะกลับมามีศักย์ไฟฟ้าปกติ ซึ่งจำเป็นต้องมีการฟื้นตัวจากการปิดใช้งานก่อนที่ช่องจะพร้อมสำหรับการเปิดใช้งานอีกครั้ง ในระหว่างศักย์การกระทำ กระแสโซเดียมเพียงเล็กน้อยจะยังคงอยู่และไม่ถูกปิดใช้งานอย่างสมบูรณ์ กระแสนี้เรียกว่า 'กระแสต่อเนื่อง' 'กระแสช้า' หรือ 'I Na,L ' [ 10 ] [ 11 ] นอกจากนี้ ช่องบางช่องอาจเปิดใช้งานอีกครั้งในระหว่างเฟสการคืนสภาพขั้วของศักย์การกระทำในช่วงศักย์ที่การปิดใช้งานไม่สมบูรณ์และแสดงการทับซ้อนกับการเปิดใช้งาน ทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า "กระแสหน้าต่าง" [ 12 ]

หน่วยย่อยและคู่ปฏิสัมพันธ์ของโปรตีน

การขนส่ง การทำงาน และโครงสร้างของ Na V 1.5 อาจได้รับผลกระทบจากโปรตีนคู่ปฏิสัมพันธ์จำนวนมากที่ได้รับการระบุจนถึงปัจจุบัน (สำหรับการทบทวนอย่างละเอียด โปรดดู Abriel et al. 2010) [ 13 ]ในจำนวนนี้ ซับยูนิตเบต้าของช่องโซเดียม 4 ตัว ซึ่งเข้ารหัสโดยยีนSCN1B , SCN2B , SCN3BและSCN4Bถือเป็นหมวดหมู่ที่สำคัญ โดยทั่วไปแล้ว ซับยูนิตเบต้าจะเพิ่มการทำงานของ Na V 1.5 ไม่ว่าจะโดยการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติภายในหรือโดยการส่งผลกระทบต่อกระบวนการขนส่งไปยังพื้นผิวเซลล์

นอกเหนือจากหน่วยย่อยเบต้าแล้ว โปรตีนอื่นๆ เช่นแคลโมดูลินแคลโมดูลินไคเนส II δcแอนคิริน-Gและพลาโคฟิลิน-2เป็นที่ทราบกันว่ามีปฏิสัมพันธ์และปรับเปลี่ยนการทำงานของ Na V 1.5 [ 13 ]โปรตีนเหล่านี้บางส่วนยังเชื่อมโยงกับโรคหัวใจทางพันธุกรรมและโรคหัวใจที่เกิดขึ้นภายหลังอีกด้วย[ 14 ] [ 15 ]

พันธุศาสตร์

การกลายพันธุ์ใน SCN5A ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการสูญเสียและ/หรือการเพิ่มขึ้นของฟังก์ชันของช่องสัญญาณนั้น เกี่ยวข้องกับโรคหัวใจหลายชนิด การกลายพันธุ์ที่ก่อให้เกิดโรคโดยทั่วไปแสดงรูปแบบการถ่ายทอดทางพันธุกรรมแบบเด่นทางออโตโซม แม้ว่าจะมีการอธิบายถึงรูปแบบเฮเทอโรไซโกตแบบผสมของการกลายพันธุ์ SCN5A ด้วยก็ตาม นอกจากนี้ การกลายพันธุ์อาจทำหน้าที่เป็นตัวปรับเปลี่ยนโรค โดยเฉพาะในครอบครัวที่การขาดสาเหตุโดยตรงสะท้อนให้เห็นจากรูปแบบการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่ซับซ้อน บุคคลจำนวนมาก (2-7%) ในประชากรทั่วไปมียีนกลายพันธุ์ที่เปลี่ยนแปลงโปรตีนที่หายาก (ความถี่ในประชากร <1%) [ 16 ]ซึ่งเน้นให้เห็นถึงความซับซ้อนของการเชื่อมโยงการกลายพันธุ์โดยตรงกับฟีโนไทป์ที่สังเกตได้ การกลายพันธุ์ที่ส่งผลให้เกิดผลทางชีวฟิสิกส์เดียวกันอาจก่อให้เกิดโรคที่แตกต่างกันได้

จนถึงปัจจุบัน การกลายพันธุ์ที่ทำให้สูญเสียการทำงานมีความเกี่ยวข้องกับกลุ่มอาการบรูการ์ดา (BrS) [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]โรคการนำไฟฟ้าของหัวใจที่ก้าวหน้า ( โรคเลฟ-เลเนเกร ) [ 20 ] [ 21 ]โรคกล้ามเนื้อหัวใจห้องล่างขยายตัว (DCM) [ 22 ] [ 23 ]กลุ่มอาการไซนัสผิดปกติ[ 24 ]และภาวะหัวใจห้องบนสั่นพลิ้ว[ 25 ]

การกลายพันธุ์ที่ส่งผลให้เกิดการเพิ่มขึ้นของฟังก์ชันเป็นสาเหตุของกลุ่มอาการ Long QT ประเภท 3 [ 19 ] [ 26 ]และเมื่อไม่นานมานี้ยังเกี่ยวข้องกับภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะแบบ Purkinje-related premature contractions (MEPPC) อีกด้วย[ 23 ] [ 27 ]การกลายพันธุ์ที่ทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของฟังก์ชันบางอย่างยังเกี่ยวข้องกับAFและDCMอีกด้วย[ 28 ]การเพิ่มขึ้นของฟังก์ชันของ Na V 1.5 โดยทั่วไปจะสะท้อนให้เห็นจากการเพิ่มขึ้นของ I Na,Lอัตราการปิดใช้งานที่ช้าลง หรือการเปลี่ยนแปลงในการพึ่งพาแรงดันไฟฟ้าของการเปิดใช้งานหรือการปิดใช้งาน (ส่งผลให้กระแสหน้าต่างเพิ่มขึ้น)

เชื่อกันว่าการกลายพันธุ์ของ SCN5A พบได้ในจำนวนคนที่เป็นโรคลำไส้แปรปรวน มากกว่าปกติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งชนิดที่มีอาการท้องผูกเป็นหลัก (IBS-C) [ 7 ] [ 29 ]ข้อบกพร่องที่เกิดขึ้นส่งผลให้การทำงานของลำไส้หยุดชะงัก โดยส่งผลกระทบต่อช่อง Nav1.5 ในกล้ามเนื้อเรียบของลำไส้ใหญ่และเซลล์ควบคุมจังหวะ[ 7 ]นักวิจัยสามารถรักษาผู้ป่วย IBS-C รายหนึ่งด้วยเม็กซิเลทีนเพื่อฟื้นฟูช่อง Nav1.5 ทำให้อาการท้องผูกและปวดท้อง หาย ไป[ 30 ] [ 31 ]

ความแปรผันของยีน SCN5A ในประชากรทั่วไป

ความแปรผันทางพันธุกรรมใน SCN5A เช่นโพลีมอร์ฟิซึมของนิวคลีโอไทด์เดี่ยว (SNPs) ได้รับการอธิบายไว้ทั้งในบริเวณที่เข้ารหัสและไม่เข้ารหัสของยีน ความแปรผันเหล่านี้มักพบได้ในความถี่ที่ค่อนข้างสูงในประชากรทั่วไป การศึกษาการเชื่อมโยงทั่วทั้งจีโนม ( GWAS ) ได้ใช้ความแปรผันทางพันธุกรรมทั่วไปประเภทนี้เพื่อระบุตำแหน่งทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องกับความแปรปรวนในลักษณะฟีโนไทป์ ในด้านหัวใจและหลอดเลือด เทคนิคอันทรงพลังนี้ถูกนำมาใช้เพื่อตรวจหาตำแหน่งที่เกี่ยวข้องกับความแปรปรวนในพารามิเตอร์คลื่นไฟฟ้าหัวใจ (เช่นระยะเวลาของช่วงPR , QRSและ QTc ) ในประชากรทั่วไป[ 16 ]เหตุผลเบื้องหลังเทคนิคนี้คือ ความแปรผันทางพันธุกรรมทั่วไปที่มีอยู่ในประชากรทั่วไปสามารถส่งผลต่อการนำไฟฟ้าของหัวใจในบุคคลที่ไม่เป็นโรค การศึกษาเหล่านี้ระบุอย่างสม่ำเสมอว่าบริเวณจีโนม SCN5A-SCN10A บนโครโมโซม 3 เกี่ยวข้องกับความแปรปรวนในช่วง QTc ระยะเวลา QRS และช่วง PR [ 16 ]ผลลัพธ์เหล่านี้บ่งชี้ว่าความแปรผันทางพันธุกรรมที่ตำแหน่ง SCN5A ไม่เพียงแต่เกี่ยวข้องกับพันธุศาสตร์ของโรคเท่านั้น แต่ยังมีบทบาทในความแปรผันของการทำงานของหัวใจระหว่างบุคคลในประชากรทั่วไปอีกด้วย

ช่องโซเดียมในหัวใจ Na V 1.5 เป็นเป้าหมายที่ใช้กันทั่วไปในการรักษาทางเภสัชวิทยาของภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะมานานแล้ว โดยทั่วไปแล้วตัวบล็อกช่องโซเดียมที่บล็อกกระแสโซเดียมสูงสุดจะถูกจัดอยู่ในกลุ่มยาต้านภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะประเภทที่ 1 และแบ่งย่อยออกเป็นประเภท IA, IB และ IC ขึ้นอยู่กับความสามารถในการเปลี่ยนแปลงความยาวของศักยภาพการทำงานของหัวใจ[ 32 ] [ 33 ]การใช้ตัวบล็อกช่องโซเดียมดังกล่าวมีข้อบ่งชี้ในผู้ป่วยที่มี ภาวะหัวใจ เต้นเร็วผิดปกติ แบบรีเอนทรานต์ ในห้องหัวใจในภาวะหัวใจขาดเลือด และในผู้ป่วยที่มีภาวะหัวใจห้องบนสั่นพลิ้วโดยไม่มีโรคหัวใจที่เป็นโครงสร้าง[ 33 ]

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

อ่านเพิ่มเติม

  • Viswanathan PC, Balser JR (มกราคม 2547). "โรคช่องโซเดียมที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรม: ความต่อเนื่องของการทำงานผิดปกติของช่อง". แนวโน้มในเวชศาสตร์หัวใจและหลอดเลือด 14 ( 1): 28– 35. doi : 10.1016/j.tcm.2003.10.001 . PMID  14720472 .
  • Catterall WA, Goldin AL, Waxman SG (ธันวาคม 2548). "สหภาพเภสัชวิทยาระหว่างประเทศ. XLVII. การตั้งชื่อและความสัมพันธ์โครงสร้าง-หน้าที่ของช่องโซเดียมที่ควบคุมด้วยแรงดันไฟฟ้า". บทวิจารณ์ทางเภสัชวิทยา . 57 (4): 397– 409. doi : 10.1124/pr.57.4.4 . PMID  16382098 . S2CID  7332624 .
  • Wolf CM, Berul CI (เมษายน 2549). "ความผิดปกติของระบบนำไฟฟ้าที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรม - กลุ่มโรคหนึ่งกลุ่ม หลายยีน". Journal of Cardiovascular Electrophysiology . 17 (4): 446– 455. doi : 10.1111/j.1540-8167.2006.00427.x . PMID  16643374 . S2CID  21847457 .
  • รายการ GeneReviews / NIH / NCBI / UW เกี่ยวกับกลุ่มอาการ Brugada
  • รายการ GeneReviews/NIH/NCBI/UW ใน Romano-Ward Syndrome
  • SCN5A+โปรตีน+มนุษย์ ที่ หัวข้อทางการ แพทย์ (MeSH) ของหอสมุดแห่งชาติสหรัฐอเมริกา
  • ภาพรวมของข้อมูลโครงสร้างทั้งหมดที่มีอยู่ในPDBสำหรับUniProt : Q14524 (หน่วยย่อยอัลฟาของโปรตีนช่องโซเดียมชนิดที่ 5) ที่PDBe- KB
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=SCN5A&oldid=1304004665 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เอสซีเอ็น5เอ

โปรตีนช่องโซเดียมชนิดที่ 5 หน่วยย่อยอัลฟาหรือที่รู้จักกันในชื่อNaV1.5 เป็นโปรตีนเยื่อหุ้มเซลล์และเป็นหน่วยย่อยของช่องโซเดียมแบบควบคุมด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ทนต่อเทโทรโดท็อกซินNaV1.

โครงสร้างยีน

SCN5A เป็นยีนที่มีการอนุรักษ์สูง [ 5 ] ซึ่งตั้งอยู่บนโครโมโซม 3 ของมนุษย์ โดยมีความยาวมากกว่า 100 กิโลเบส ยีนนี้ประกอบด้วยเอ็กซอน 28 เอ็กซอน โดยเอ็กซอน 1 และเอ็กซอน 2 บางส่วนประกอบเป็นบริเวณที่ไม่ถูกแปลรหัส 5' ( 5'UTR ) และเอ็กซอน 28...

รูปแบบการแสดงออก

SCN5A ส่วนใหญ่แสดงออกในหัวใจ โดยมีการแสดงออกอย่างมากมายใน กล้ามเนื้อหัวใจ ที่ทำงาน และเนื้อเยื่อการนำไฟฟ้า ในทางตรงกันข้าม การแสดงออกจะต่ำในปม ไซโนเอเทรียล และ ปมเอทริโอเวนทริคูลาร์ [ 6 ] ภายใน หัวใจ...

รูปแบบการตัดต่อยีน

มีการอธิบายไอโซฟอร์มการต่อเชื่อมมากกว่า 10 แบบสำหรับ SCN5A ซึ่งหลายแบบมีคุณสมบัติการทำงานที่แตกต่างกัน ในหัวใจ ไอโซฟอร์มสองแบบหลักๆ จะถูกแสดงออก (อัตราส่วน 1:2) โดยไอโซฟอร์มที่พบน้อยที่สุดจะมีกลูตามีนเพิ่มที่ตำแหน่ง 1077 (1077Q) ยิ่งไปกว่านั้น...