Podwójna mutacja w rodzinach z okresowym paraliżem definiuje nowe aspekty powolnej inaktywacji kanału sodowego

Hiperkamiczny okresowy paraliż (HyperKPP) jest autosomalnym dominującym zaburzeniem mięśni szkieletowych powodowanym przez pojedyncze mutacje w genie SCN4A, kodującym bramkowany Na + kanał bramkowany ludzkim mięśniem szkieletowym. Zidentyfikowaliśmy jeden allel z dwiema nowymi mutacjami występującymi jednocześnie w genie SCN4A. Mutacje te występują w dwóch odrębnych rodzinach, które wykazywały objawy okresowego paraliżu i podatności na hipertermię złośliwą. Te dwie sekwencje nukleotydowe przewidują fenyloalaninę 1490. Leucynę i metioninę 1493. Zmiany izoleucyny zlokalizowane w transbłonowym segmencie S5 w czwartym powtórzeniu podjednostkowego podjednostki Na +. Co zaskakujące, mutacja ta nie miała wpływu na parametry szybkiej inaktywacji. Jedynym defektem wytworzonym przez podwójny mutant (F1490L-M1493I, wyrażany w ludzkich embrionalnych komórkach nerkowych 293) jest wzmocnienie powolnej inaktywacji, unikalne zachowanie, które nie występuje w 24 innych chorobotwórczych mutacjach. Zachowanie zaobserwowane w tych zmutowanych kanałach pokazuje, że manifestacja HyperKPP niekoniecznie wymaga przerwania powolnej inaktywacji. Nasze odkrycia mogą również rzucić światło na determinanty molekularne i mechanizm powolnej inaktywacji kanału Na + i pomóc wyjaśnić związek między defektami kanału Na + a długotrwałymi atakami paralitycznymi doświadczanymi przez pacjentów z HyperKPP. Wprowadzenie Kanały jonowe sterowane napięciem reprezentują dużą rodzinę, która obejmuje kanały K +, Ca2 + i Na + i są związane z wieloma chorobami, takimi jak długi zespół QT, zespół Brugadów, okresowe hipokaliemiczne porażenie, okresowe porażenie hiperkaliemskie (HyperKPP) , paramyotonia congenita (PC) i miotonia obciążona potasem (PAM) (przegląd, patrz punkty 1, 2). Zidentyfikowano więcej niż 20 mutacji missense w genie kanału Na + ludzkiego mięśnia szkieletowego Na +, powodując HyperKPP, PC lub PAM. Objawy u pacjentów z PC obejmują sztywność mięśni i epizody osłabienia wywołane przez narażenie na zimno. Chociaż PC charakteryzuje się wywołaną przeziębienie hiperkontraktacją mięśni, PAM występuje po spożyciu pokarmu bogatego w K +. Pacjenci z zaburzeniem HyperKPP zazwyczaj wykazują epizodyczną utratę pobudliwości mięśni szkieletowych, która występuje po intensywnym wysiłku fizycznym, ekspozycji na zimno lub po spożyciu pokarmu bogatego w K +. Wszystkie wcześniej opisane mutacje były pojedynczymi mutacjami missense. Defekt funkcji kanału Na + indukowany przez te mutacje przypisuje się na ogół nienormalnemu utrzymującemu się prądowi Na +. Pięć różnych mutacji HyperKPP (T704M, A1156T, M1360V, I1495F i M1592V) zidentyfikowano w genie kanału Na + mięśnia. Ataki osłabienia mogą być wywołane przez podawanie potasu lub okresy energicznej aktywności (3. 8). Zgodnie z przewidywaną strukturą i układem podjednostki a kanału Na + (9), uważa się, że te aminokwasy znajdują się w powierzchni wewnątrzkomórkowej błony lub w segmencie S5. Chociaż żadna z tych mutacji HyperKPP nie wystąpiła w międzywęźle III-IV, która wydaje się być silnie związana z inaktywacją kanału Na +, mutacje te powodują częściowe zaburzenie właściwości inaktywacji, sugerując możliwą implikację tych reszt w procesie inaktywacji. (8, 10-12). Zarówno szybką, jak i wolną inaktywację zidentyfikowano w kanałach Na + mięśni szkieletowych. Powolna inaktywacja jest znacznie osłabiona przez niektóre mutacje HyperKPP (8, 13, 14). Jednakże ostatnio wykazano, że niektóre mutacje kanałów Na + mięśni szkieletowych prowadzą do wzmocnienia powolnej inaktywacji (8, 15). Niewiele wiadomo o powolnej inaktywacji kanału Na + (np. Mechanizm molekularny), a jej rola w funkcji kanału Na + nie jest dobrze poznana. W niniejszym badaniu podajemy pierwszą podwójną mutację podjednostki A na kanale Na +, która powoduje HyperKPP. Zachowanie podwójnie zmutowanych kanałów jest unikalne, ponieważ nie wytwarza stałego prądu i żadnego wyraźnego przesunięcia krzywych inaktywacji lub aktywacji. Jednak główną wadą obserwowaną w podwójnych kanałach mutantów jest wzmocnienie powolnej inaktywacji. Te dwie mutacje występują w przypuszczalnym segmencie S5 w czwartej domenie kanału Na +. Niedawno zgłosiliśmy mutację w segmencie S5 domeny IV, która również powoduje HyperKPP (8). Co ciekawe, mutacja ta wzmacnia także powolną inaktywację kanału Na +. Niniejsze badanie definiuje rolę nowych aminokwasów w IVS5 Na +, które są zaangażowane w powolną inaktywację kanału. Metody Analiza genetyczna. Genomowy DNA ekstrahowano z leukocytów krwi obwodowej i amplifikowano za pomocą PCR, jak opisano wcześniej (16). Analizę polimorfizmu konformacji pojedynczej nici (SSCP) przeprowadzono na zamplifikowanym DNA przy użyciu protokołu opisanego poprzednio (16). Hodowla komórek i transfekcja
[hasła pokrewne: koktajl z natki pietruszki, chirurgia klatki piersiowej, ptd 2015 ]
[więcej w: sympozjum diabetologiczne zakopane 2015, komputerowy dobór fryzur, ptd 2015 ]