CACNA2D1

الوحدة الفرعية ألفا-2/دلتا-1 لقناة الكالسيوم المعتمدة على الجهد هي بروتين يتم ترميزه في البشر بواسطة جين CACNA2D1 . [ 5 ] [ 6 ]

جين

يقع جين CACNA2D1 على الكروموسوم 7q21.11–q22، ويمتد على إحداثيات جينومية تقريبًا من 81,946,444 إلى 82,443,956 على السلسلة السالبة (المعكوسة) وفقًا لبنية جينوم GRCh38. ينتمي هذا الجين إلى عائلة تضم عدة متغيرات نسخية ناتجة عن التضفير البديل، مما يُبرز تعقيده الجيني الكبير. تتميز منطقة المحفز لجين CACNA2D1 بتسلسل غني بالـ GC ومواقع ارتباط متعددة لعامل النسخ Sp1، بدلًا من صندوق TATA التقليدي. [ 7 ]

في الثدييات، يتم تصنيف بروتينات ألفا 2/دلتا إلى أربعة أنواع فرعية، كل منها مشفر بواسطة جين منفصل ولكنه وثيق الصلة: CACNA2D1 (هذا الجين)، CACNA2D2 ، CACNA2D3 ، و CACNA2D4 . [ 6 ]

تم رصد متغيرات النسخ البديلة لهذا الجين، ولكن لم يتم توصيفها بشكل كامل. [ 6 ]

بناء

تتكون قنوات الكالسيوم المعتمدة على الجهد من مركب من أربع وحدات فرعية - ألفا-1 (الوحدة الفرعية الموصلة للأيونات)، وألفا-2/دلتا (هذه الوحدة الفرعية المساعدة)، وبيتا، وجاما - بنسبة قياس العناصر 1:1:1:1. [ 6 ]

وظيفة

يُعدّ جين CACNA2D1 جينًا يُشفّر الوحدة الفرعية ألفا-2/دلتا-1 لقنوات الكالسيوم المعتمدة على الجهد ، وهي ضرورية لتنظيم تدفق أيونات الكالسيوم إلى داخل الخلايا أثناء استقطاب الغشاء . تُعدّل هذه الوحدة الفرعية المساعدة تيارات الكالسيوم وتؤثر على حركية تنشيط وتعطيل القناة، وبالتالي تلعب دورًا رئيسيًا في العمليات الخلوية مثل اقتران الإثارة والانقباض في العضلات ونقل الإشارات في الخلايا العصبية. [ 6 ]

الأهمية السريرية

في الفئران المعدلة وراثيًا التي تم فيها تعطيل جين CACNA2D1 ، لوحظ انخفاض في تيارات قنوات الكالسيوم المسجلة من الخلايا العصبية للعقدة الجذرية الظهرية ، وخلايا الكرومافين ، وخلايا عضلة القلب . [ 8 ]

ألم عصبي

تؤدي إصابة الأعصاب الطرفية إلى زيادة في التعبير عن بروتين ألفا-2/دلتا-1 في الخلايا العصبية الحسية المتضررة في العقدة الجذرية الظهرية . [ 9 ] تُظهر الفئران التي تُفرط في التعبير عن بروتين ألفا-2/دلتا-1 أعراضًا عصبية مثل الألم اللمسي المفرط وفرط التألم ، دون إصابة عصبية. [ 10 ]

خلل في وظائف القلب

ترتبط الطفرات في ألفا-2/دلتا-1 بالعديد من أمراض القلب بما في ذلك متلازمة بروجادا ومتلازمات كيو تي القصيرة . [ 11 ]

كهدف دوائي

يُعتقد أن بروتينات ألفا-2/دلتا هي الهدف الجزيئي للجابابنتينويدات، مثل الجابابنتين والبريجابالين ، المستخدمة في علاج الصرع والألم العصبي . [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] يُعد النوعان الفرعيان 1 و2 فقط من ألفا-2/دلتا (وليس 3 و4) ركائزًا لارتباط أدوية الجابابنتينويد. من المعروف أن كلاً من البريجابالين والجابابنتين يقللان من انتقال ألفا-2/دلتا-1 إلى النهايات قبل المشبكية . [ 10 ] أدى العلاج المزمن بالبريجابالين في نموذج ألم عصبي في الفئران، بجرعة تُخفف من الألم اللمسي ، إلى عكس ارتفاع مستويات بروتين ألفا-2/دلتا-1 في الحبل الشوكي، وخفض تيارات قنوات الكالسيوم. [ 15 ]

التفاعلات

يرتبط ألفا-2/دلتا-1 بوحدات ألفا-1 لقناة الكالسيوم عبر نطاقه الخاص بعامل فون ويلبراند-أ (VWA)، والذي يشكل موقع التصاق يعتمد على أيون معدني ثنائي التكافؤ (MIDAS) مع بقايا حمض الأسبارتيك خارج الخلية على ألفا-1 (D122 على ألفا-1B ). [ 16 ]

أشارت بعض الدراسات الحديثة إلى أن بروتينات ألفا-2/دلتا-1، بالإضافة إلى قنوات الكالسيوم، تتفاعل مباشرةً مع مستقبلات الغلوتامات من نوع N-ميثيل-D-أسبارتات (NMDAR)، ومستقبلات الغلوتامات من نوع AMPA (AMPAR)، وبروتين الالتصاق خارج الخلوي، ثرومبوسبوندين . [ 17 ] ومع ذلك، لم تتمكن العديد من الدراسات من تكرار جوانب رئيسية من التفاعل المقترح بين ألفا-2/دلتا-1 وثرومبوسبوندين. [ 8 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000153956 Ensembl ، مايو 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000040118 Ensembl ، مايو 2017
  3. "مرجع PubMed البشري:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  4. "مرجع PubMed للفأر:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  5. باورز، ب. أ.، وشيرر، س. و.، وتسوي، ل. س.، وغريغ، ر. ج.، وهوغان، ك. (يونيو 1994). "تحديد موقع الجين المشفر للوحدة الفرعية ألفا 2/دلتا (CACNL2A) لقناة الكالسيوم المعتمدة على الجهد في العضلات الهيكلية البشرية على الكروموسوم 7q21-q22 عن طريق تحليل الخلايا الجسدية الهجينة" . علم الجينوم . 19 (1): 192-193 . doi : 10.1006/geno.1994.1044 . PMID 8188232 . 
  6. 1 2 3 4 5 "Entrez Gene: CACNA2D1 قناة الكالسيوم، تعتمد على الجهد، ألفا 2/دلتا الوحدة الفرعية 1" .
  7. مارتينيز-هيرنانديز إي، غونزاليس-راميريز ر، ساندوفال أ، سيسنيروس ب، ديلغادو-ليزاما ر، فيليكس ر (يونيو 2013). "عزل وتوصيف المنطقة 5'-upstream من جين الوحدة الفرعية المساعدة α 2δ-1 لقناة الكالسيوم (Ca2+) ذات البوابة الفولتية البشرية: تحليل المحفز وتنظيمه بواسطة عامل النسخ Sp1". أرشيف بفلوغر: المجلة الأوروبية لعلم وظائف الأعضاء . 465 (6): 819-28 . doi : 10.1007/s00424-012-1194-8 . PMID 23242029 . 
  8. 1 2 دولفين أ (16 يوليو 2025). " الكيمياء الحيوية والفيزيولوجيا لنقل قنوات الكالسيوم ذات البوابات الفولتية: هدف لأدوية جابابنتينويد" . علم الأحياء المفتوح . 15 (7) 250013. doi : 10.1098/rsob.250013 . PMC 12303104. PMID 40664238 - عبر دار النشر التابعة للجمعية الملكية.  
  9. بوروجردي أ، زينغ ج، شارب ك، كيم د، ستيوارد أ، لوه زد دي (مارس 2011). "زيادة تنظيم بروتين قناة الكالسيوم ألفا-2-دلتا-1 في الحبل الشوكي الظهري يساهم في حالات الألم العصبي الناجم عن إصابة الحبل الشوكي" . مجلة الألم . 152 (3): 649-655 . doi : 10.1016/j.pain.2010.12.014 . PMC 3039050. PMID 21239111 - عبر Elsevier Science Direct.  
  10. 1 2 دولفين أ (2012). "وحدات ألفا 2 دلتا لقنوات الكالسيوم في الصرع وكأهداف للأدوية المضادة للصرع". في نوبلز جيه إل، أفولي إم، روغافسكي إم إيه، أولسن آر دبليو، ديلغادو-إسكويتا إيه في (محررون). الآليات الأساسية للصرع لجاسبر [إنترنت] (الطبعة الرابعة ). بيثيسدا، ماريلاند، الولايات المتحدة الأمريكية: المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية (الولايات المتحدة). 
  11. دولفين أ (18 يوليو 2022). "الوحدات الفرعية المساعدة α2δ وβ لقناة الكالسيوم: النقل وخطوة أبعد". مجلة نيتشر ريفيوز لعلم الأعصاب . 13 (8): 542-555 . doi : 10.1038/nrn3311 . PMID 22805911 . 
  12. روغافسكي، م. أ.، وبازيل، س. و. (يوليو 2008). "أهداف جزيئية جديدة للأدوية المضادة للصرع: قنوات البوتاسيوم ألفا(2)دلتا، وSV2A، وK(v)7/KCNQ/M" . تقارير علم الأعصاب وعلم الأعصاب الحالي . 8 (4): 345-352 . doi : 10.1007/ s11910-008-0053-7 . PMC 2587091. PMID 18590620 .  
  13. باتيل ر، ديكنسون أ.هـ (2016-04-01). "آليات عمل الجابابنتينويدات ووحدة قناة الكالسيوم α2δ-1 في الألم العصبي" . أبحاث ووجهات نظر في علم الأدوية . 4 ( 2) e00205. doi : 10.1002/prp2.205 . ISSN 2052-1707 . PMC 4804325. PMID 27069626 .   
  14. باتيل ر، باور س س، نيتو-روسترو م، مارغاس و، فيرون ل، تشاغار ك، وآخرون . (16-10-2013). "حذف جين α2δ-1 يؤثر على وظيفة الخلايا العصبية الحسية الجسدية ويؤخر فرط الحساسية الميكانيكية استجابةً لتلف الأعصاب الطرفية" . مجلة علم الأعصاب . 33 (42): 16412-16426 . doi : 10.1523/jneurosci.1026-13.2013 . PMC 3797367. PMID 24133248 .   
  15. باور سي إس، نيتو-روسترو إم، رحمن دبليو، تران-فان-مين إيه، فيرون إل، دوغلاس إل، وآخرون (2009). "تثبيط زيادة نقل الوحدة الفرعية α2δ-1 لقناة الكالسيوم إلى النهايات قبل المشبكية في الألم العصبي بواسطة بريغابالين، وهو ربيطة α2δ" . مجلة علم الأعصاب . 29 (13): 4076-4088 . doi : 10.1523/jneurosci.0356-09.2009 . PMC 6665374. PMID 19339603 .   
  16. ياو إكس، غاو إس، يان إن (2023). "البيولوجيا التركيبية لقنوات الكالسيوم ذات البوابات الفولتية" . قنوات . 18 (1) 2290807. doi : 10.1080/19336950.2023.2290807 . PMC 10761187. PMID 38062897عبر Taylor & Francis Online.  
  17. فارادي، ج. (2024). "آلية تسكين الألم بواسطة أدوية غابابنتينويد: دور تعديل تكوين المشابك العصبية ونقل قنوات الأيونات المُفعَّلة بالغلوتامات" . مجلة علم الأدوية والعلاجات التجريبية . 388 (1): 121-133 . doi : 10.1124/jpet.123.001669 . ISSN 0022-3565 . PMID 37918854 .  

للمزيد من القراءة

تتضمن هذه المقالة نصًا من المكتبة الوطنية الأمريكية للطب ، وهو متاح للعموم .