ナトリウムチャネルタンパク質1型サブユニットα(SCN1A)は、ヒトではSCN1A遺伝子によってコードされるタンパク質である。[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]
遺伝子の位置
[編集]SCN1A遺伝子はヒトの第2染色体上にあり、全長6030ヌクレオチド塩基対に及ぶ26のエクソンから構成されている。[ 9 ] [ 10 ]エクソン5の選択的スプライシングにより、2つの代替エクソンが生じる。[ 11 ] SCN1Aはイントロン20内にポイズンエクソンを含む。 [ 12 ]プロモーターは転写開始部位の2.5キロ塩基対上流に同定されており、5'非翻訳エクソンは神経芽腫由来のヒト細胞株であるSH-SY5Y細胞におけるSCN1A遺伝子の発現を増強する可能性がある。[ 13 ]
関数
[編集]脊椎動物のナトリウムチャネルは、主に神経と筋肉における活動電位の発生と伝播に不可欠な電位依存性イオンチャネルである。電位感受性ナトリウムチャネルは、中央の大きな孔形成グリコシル化αサブユニットと2つの小さな補助βサブユニットからなるヘテロ多量体複合体である。機能研究では、脳ナトリウムチャネルの膜貫通αサブユニットは、機能的なナトリウムチャネルの発現に十分であることが示されている。[ 14 ]脳ナトリウムチャネルαサブユニットは、染色体2q24上にクラスター化する構造的に異なるいくつかのアイソフォーム、タイプI、II(Na v 1.2)、およびIII(Na v 1.3 )を含む遺伝子サブファミリーを形成している。骨格筋と心筋にもいくつかの異なるナトリウムチャネルαサブユニットアイソフォームが存在する(それぞれNa v 1.4 [ 15 ]とNa v 1.5 [ 16 ] )。
SCN1A遺伝子は電位依存性ナトリウムイオンチャネルのαサブユニットをコードしており、電位依存性ナトリウム膜タンパク質NaV1.1をコードする10の相同遺伝子ファミリーのメンバーとなっている。電位依存性ナトリウムチャネルの他の部分をコードする遺伝子ファミリーの中では、この遺伝子の変異がてんかんや熱性けいれんを引き起こしたことから、SCN1A変異が最初に特定された。[ 17 ]実際、SCN1A遺伝子はてんかんと関連してヒトゲノム中で最も頻繁に変異する遺伝子の一つであり、「スーパー犯人遺伝子」と呼ばれている。[ 18 ] SCN1A遺伝子には900種類の異なる変異が報告されており、そのうち約半数がタンパク質を生成しない切断型である。[ 19 ] [ 20 ]残りの半分の変異はミスセンス変異であり、機能喪失または機能獲得を引き起こすと予測されていますが、実験室で機能性がテストされたものはごくわずかです。[ 9 ]
電位依存性ナトリウムイオンチャネルの微妙な違いが、壊滅的な生理学的影響を及ぼし、異常な神経機能の根底にある可能性がある。[ 21 ] [ 22 ] SCN1A遺伝子の変異は、ほとんどの場合、様々な形態の発作性疾患を引き起こし、最も一般的な発作性疾患は、ドラベ症候群(DS)、全般性強直間代発作を伴う難治性小児てんかん(ICEGTC)、および重症ミオクロニーてんかん境界型(SMEB)である。[ 19 ]臨床的には、DS患者の70~80%にSCN1A遺伝子に特異的な変異が確認されており、これはSCN1A遺伝子の新生ヘテロ接合性変異によって引き起こされる。 [ 23 ]現在、SCN1A変異に関するデータベースが2つある。[ 24 ] [ 25 ]
ダウン症のモデル生物であるSCN1Aノックイン変異を持つマウスは、急速に発作を発症し、Na V 1.1の機能が大幅に低下していることを示唆しています。[ 10 ] Na V 1.1変異によるナトリウム電流の減少がGABA作動性抑制性介在ニューロンの低興奮性を引き起こし、てんかんを引き起こす可能性があるという仮説があります。[ 13 ]ホモ接合型およびヘテロ接合型の両方のマウスは、発作表現型と運動失調を発症します。ホモ接合型マウスは平均して生後2~3週で死亡しますが、ヘテロ接合型ヌルマウスの約50%は成体まで生存します。[ 10 ] [ 13 ] [ 26 ]
臨床的意義
[編集]SCN1A遺伝子の変異は遺伝性熱性けいれん、GEFS+2型、ドラベ症候群を引き起こす。[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]
特許論争
[編集]2008年11月29日、シドニー・モーニング・ヘラルド紙は、ヒトDNAに対する民間の知的財産権が医療に悪影響を及ぼしているという初の証拠を報じた[ 31 ] 。メルボルンの企業であるジェネティック・テクノロジーズ(GTG)が遺伝子の権利を保有しており、ドラベ症候群の特定に役立つ遺伝子検査に対してロイヤルティを課している。オーストラリア、ウェストミードの小児病院の医師たちは、もし現場で遺伝子検査を実施できれば、乳児の遺伝子検査を50%増やすと報道陣に語っている。
相互作用
[編集]Na v 1.1はシントロフィンα1と相互作用することが示されている。[ 32 ]
参照
[編集]参考文献
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外部リンク
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- SCN1A+タンパク質、+ヒト(米国国立医学図書館医学件名表題集(MeSH))
この記事には、パブリック ドメインである米国国立医学図書館のテキストが組み込まれています。