SCN7A

Gen codificador de proteínas en la especie Homo sapiens

Na _x es una proteína que en los seres humanos está codificada por el gen SCN7A (proteína del canal de sodio tipo 7) . ^{[5] [6]} Es una subunidad alfa del canal de sodio que se expresa en el corazón, el útero y las células gliales de ratones. Tiene poca similitud con las otras nueve subunidades alfa del canal de sodio (Na _v 1.1–1.9). ^[5]

Función

Hasta ahora, los científicos no han podido crear un canal dependiente del voltaje a partir de SCN7A. Existen dos teorías sobre su propósito: un sensor de sodio (confirmado en ratas, no reproducible en células humanas) y un canal iónico (propuesto para humanos). ^[7]

Sensor de sodio

La Scn7a de ratón puede activarse mediante cambios en la concentración extracelular de sodio [~150 mM]. ^[8] En esta función, parece ser completamente insensible a la tetrodotoxina , a diferencia de sus nueve primos VGNC convencionales. ^[9]

En comparación con los ratones normales, los ratones knock out de Scn7a:

• No prefiera agua que contenga menos sodio durante la deshidratación. ^[10]
• No se observan aumentos de presión arterial tras la ingesta de sal. El Na _x se encuentra en las neuronas simpáticas del ratón y podría ser esencial para esta respuesta. ^[11]
• Se observa una menor regeneración de los nervios periféricos después de sufrir daños. No está claro si este proceso tiene algo que ver con el supuesto papel de sensor de sodio. ^[12]
• Curación más lenta de las heridas. Se ha demostrado anteriormente que Scn7a desempeña un papel en el mantenimiento de la concentración de sodio en las células epiteliales . Los ratones con una inhibición temporal mediante DSIRNA también muestran una curación más lenta. ^[13]

A pesar de todas las evidencias que apuntan a que Scn7a actúa como un sensor de sodio en roedores, no hay datos para humanos, ni siquiera en cultivos celulares. Las condiciones que confirman las capacidades de detección de sodio de Scn7a de ratón no funcionan de manera confiable en SCN7A humano. ^[7]

Canal iónico putativo

La estructura de la microscopía electrónica de rayos X muestra que el SCN7A humano normalmente está atascado en un estado no conductor, con varias moléculas lipídicas de membrana bloqueando el poro. Cuando se añadieron tres mutaciones polares "QTT" para alejar los lípidos del SCN7A, se obtuvo un canal de fuga que siempre está activo. El SCN7A-QTT no discrimina entre cationes monovalentes, es inhibido por el calcio extracelular y es sensible a la tetrodotoxina y otros bloqueadores clásicos de los canales de sodio. Este resultado sugiere que el SCN7A podría funcionar realmente como un canal iónico, suponiendo que exista una forma de desplazar las moléculas lipídicas in vivo ; este tipo de "puerta hidrofóbica" no es algo inaudito en otros canales. ^[7]

Evolución

El Na _x solo se encuentra en mamíferos euterios . Surgió por una duplicación del gen SCN9A y rápidamente se desvió de las funciones canónicas de Na _v 1 al perder residuos conservados clave en los dominios III, IV y el bucle intermedio. A medida que los euterios divergieron, el Na _x mostró tasas evolutivas excepcionalmente altas en todos los linajes. ^[14]

No debe confundirse el Na _{x con el “Na v} 2” de los invertebrados. Este otro “Na _v 2” es un verdadero canal dependiente del voltaje en estos animales y lleva la secuencia ancestral de reconocimiento de iones “D/E/E/A”. ^[15]

Véase también

• Canal de sodio

Referencias

1. GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000136546 – ​​Ensembl , mayo de 2017
2. GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000034810 – Ensembl , mayo de 2017
3. "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
4. "Referencia PubMed de ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . .
5. Plummer NW, Meisler MH (abril de 1999). "Evolución y diversidad de los genes del canal de sodio en mamíferos". Genomics . 57 (2): 323–31. doi :10.1006/geno.1998.5735. PMID  10198179.
6. "Gen Entrez: canal de sodio SCN7A, dependiente de voltaje, tipo VII, alfa".
7. Noland, Cameron L.; Chua, Han Chow; Kschonsak, Marc; Heusser, Stephanie Andrea; Braun, Nina; Chang, Timothy; Tam, Christine; Tang, Jia; Arthur, Christopher P.; Ciferri, Claudio; Pless, Stephan Alexander; Payandeh, Jian (17 de marzo de 2022). "El desbloqueo guiado por la estructura de NaX revela un canal catiónico sensible a la tetrodotoxina no selectivo". Nature Communications . 13 (1): 1416. Bibcode :2022NatCo..13.1416N. doi : 10.1038/s41467-022-28984-4 . PMC 8931054 . PMID  35301303. 
8. Hiyama TY, Watanabe E, Ono K, Inenaga K, Tamkun MM, Yoshida S, Noda M (junio de 2002). "Canal Na(x) implicado en la detección del nivel de sodio en el sistema nervioso central". Nature Neuroscience . 5 (6): 511–2. doi :10.1038/nn0602-856. PMID  11992118. S2CID  2994021.
9. Grob, Magali; Drolet, Guy; Mouginot, Didier (21 de abril de 2004). "Sensores específicos de Na+ se expresan funcionalmente en una población neuronal del núcleo preóptico medio de la rata". The Journal of Neuroscience . 24 (16): 3974–3984. doi :10.1523/JNEUROSCI.3720-03.2004. PMC 6729411 . PMID  15102913. 
10. Watanabe, E; Fujikawa, A; Matsunaga, H; Yasoshima, Y; Sako, N; Yamamoto, T; Saegusa, C; Noda, M (15 de octubre de 2000). "El canal Nav2/NaG participa en el control del comportamiento de ingesta de sal en el SNC". La Revista de Neurociencia . 20 (20): 7743–51. doi :10.1523/JNEUROSCI.20-20-07743.2000. PMC 6772860 . PMID  11027237. 
11. Davis, Harvey; Paterson, David J; Herring, Neil (17 de junio de 2022). "Las neuronas simpáticas posganglionares pueden detectar directamente el aumento de Na+ extracelular a través de SCN7a/Nax". Frontiers in Physiology . 13 . doi : 10.3389/fphys.2022.931094 . PMC 9247455 . PMID  35784866. 
12. Unezaki, Sawako; Katano, Tayo; Hiyama, Takeshi Y.; Tu, Nguyen H.; Yoshii, Satoru; Noda, Masaharu; Ito, Seiji (marzo de 2014). "Implicación del canal de sodio Nax en la regeneración de los nervios periféricos mediante señalización de lactato". La Revista Europea de Neurociencia . 39 (5): 720–729. doi :10.1111/ejn.12436. PMID  24730033. S2CID  40587577.
13. Hou, C; Dolivo, D; Rodrigues, A; Li, Y; Leung, K; Galiano, R; Hong, SJ; Mustoe, T (marzo de 2021). "La eliminación del canal de sodio Na(x) retrasa la reepitelización de las heridas por escisión murinas entablilladas". Reparación y regeneración de heridas . 29 (2): 306–315. doi :10.1111/wrr.12885. PMID  33378794. S2CID  229930076.
14. Widmark, J; Sundström, G; Ocampo Daza, D; Larhammar, D (enero de 2011). "Evolución diferencial de los canales de sodio dependientes del voltaje en peces tetrápodos y teleósteos". Biología molecular y evolución . 28 (1): 859–71. doi : 10.1093/molbev/msq257 . PMID  20924084.
15. Liebeskind, BJ; Hillis, DM; Zakon, HH (31 de mayo de 2011). "La evolución de los canales de sodio es anterior al origen de los sistemas nerviosos en los animales". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 108 (22): 9154–9. Bibcode :2011PNAS..108.9154L. doi : 10.1073/pnas.1106363108 . PMC 3107268 . PMID  21576472. 

Lectura adicional

• Noda M, Hiyama TY (agosto de 2015). "El canal Na(x): qué es y qué hace". The Neuroscientist . 21 (4): 399–412. doi :10.1177/1073858414541009. PMID  24962095. S2CID  10726163.
• Hiyama TY, Yoshida M, Matsumoto M, Suzuki R, Matsuda T, Watanabe E, Noda M (abril de 2013). "La expresión de endotelina-3 en el órgano subfornical mejora la sensibilidad de Na(x), el sensor del nivel de sodio en el cerebro, para suprimir la ingesta de sal". Metabolismo celular . 17 (4): 507–19. doi : 10.1016/j.cmet.2013.02.018 . PMID  23541371.
• Shimizu H, Watanabe E, Hiyama TY, Nagakura A, Fujikawa A, Okado H, Yanagawa Y, Obata K, Noda M (abril de 2007). "Los canales Glial Nax controlan la señalización de lactato a las neuronas para la detección de [Na +] en el cerebro". Neurona . 54 (1): 59–72. doi : 10.1016/j.neuron.2007.03.014 . PMID  17408578. S2CID  16616098.
• Hiyama TY, Watanabe E, Okado H, Noda M (octubre de 2004). "El órgano subfornical es el lugar principal de detección del nivel de sodio por los canales de sodio Na(x) para el control de la conducta de ingesta de sal". The Journal of Neuroscience . 24 (42): 9276–81. doi :10.1523/JNEUROSCI.2795-04.2004. PMC  6730094 . PMID  15496663.
• Meyers KJ, Mosley TH, Fox E, Boerwinkle E, Arnett DK, Devereux RB, Kardia SL (mayo de 2007). "Variaciones genéticas asociadas con rasgos ecocardiográficos del ventrículo izquierdo en negros hipertensos". Hipertensión . 49 (5): 992–9. doi : 10.1161/HYPERTENSIONAHA.106.081265 . PMID  17339538.
• Zhang KX, Zhu DL, He X, Zhang Y, Zhang H, Zhao R, Lin J, Wang GL, Zhang KY, Huang W (diciembre de 2003). "[Asociación del polimorfismo de un solo nucleótido en el gen SCN7A humano con hipertensión esencial en chino]". Zhonghua Yi Xue Yi Chuan Xue Za Zhi = Zhonghua Yixue Yichuanxue Zazhi = Revista China de Genética Médica . 20 (6): 463–7. PMID  14669210.
• Goldin AL, Barchi RL, Caldwell JH, Hofmann F, Howe JR, Hunter JC, Kallen RG, Mandel G, Meisler MH, Netter YB, Noda M, Tamkun MM, Waxman SG, Wood JN, Catterall WA (noviembre de 2000). "Nomenclatura de los canales de sodio dependientes de voltaje". Neuron . 28 (2): 365–8. doi : 10.1016/S0896-6273(00)00116-1 . PMID  11144347. S2CID  14687170.
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• Boyle MB, Heslip LA (1995). "Expresión de ARNm del canal de Na+ dependiente de voltaje en el miometrio de embarazadas". Receptores y canales . 2 (3): 249–53. PMID  7874451.
• Han JA, Lu CM, Brown GB, Rado TA (enero de 1991). "Amplificación directa de un único segmento cromosómico diseccionado mediante reacción en cadena de la polimerasa: un gen del canal de sodio del cerebro humano se encuentra en el cromosoma 2q22-q23". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 88 (2): 335–9. Bibcode :1991PNAS...88..335H. doi : 10.1073/pnas.88.2.335 . PMC  50805 . PMID  1846440.
• George AL, Knittle TJ, Tamkun MM (junio de 1992). "Clonación molecular de un canal de sodio dependiente de voltaje atípico expresado en el corazón y el útero humanos: evidencia de una familia de genes distinta". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 89 (11): 4893–7. Bibcode :1992PNAS...89.4893G. doi : 10.1073/pnas.89.11.4893 . PMC  49194 . PMID  1317577.

Enlaces externos

• SCN7A+protein,+human en los Encabezados de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
• Herencia mendeliana en línea en el hombre (OMIM): 182392

Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que se encuentra en el dominio público .