Кіріспе
IKAP ақуызын кодтайтын адам гені IKBKAP (В клеткаларындағы каппа жеңіл полипептид генінің ингибиторы, киназа кешенімен байланысты ақуыз) – IKAP ақуызын кодтайтын адам гені, ол ми жасушаларының ішінде барлық тіндерде әртүрлі деңгейде кеңінен таралған. Бұл РНК полимераза II арқылы транскрипциялық ұзартуға мүмкіндік береді. Әрі қарайғы дәлелдер IKAP ақуызының нейрондық дамуда маңызды рөл атқаратынын және кейбір жасуша түрлерінде IKAP экспрессиясының төмендеуінің отбасылық дисавтономия – ауыр нейробиологиялық даму бұзылысының молекулалық себебі екенін көрсетеді. ИКАП ақуызының қызметімен байланысты басқа да жолдар түрлі организмдерде тРНК модификациясы, жасушалардың жылжу қабілеті, егешқұйрықтарда Ikbkap және жеміс шыбығында D elp1 болып табылады. Жеміс шыбығының гомологы (D elp1) РНК-ға тәуелді РНК полимераза активтілігіне ие және РНК-ның араласуына қатысады. IKBKAP гені 9-шы хромосоманың ұзын (q) қолда 31-ші позицияда, 108,709,355 негіз жұбынан 108,775,950 негіз жұбына дейін орналасқан.
IKBKAP (inhibitor of kappa light polypeptide gene enhancer in B cells, kinase complex associated protein) is a human gene encoding the IKAP protein, which is ubiquitously expressed at varying levels in all tissue types, including brain cells. which allows for transcriptional elongation by RNA polymerase II. Further evidence has implicated the IKAP protein as being critical in neuronal development, and directs that decreased expression of IKAP in certain cell types is the molecular basis for the severe, neurodevelopmental disorder familial dysautonomia. Other pathways that have been connected to IKAP protein function in a variety of organisms include tRNA modification, cell motility, Ikbkap in mice, and D elp1 in fruit flies. The fruit fly homolog (D elp1) has RNA dependent RNA polymerase activity and is involved in RNA interference. The IKBKAP gene is located on the long (q) arm of chromosome 9 at position 31, from base pair 108,709,355 to base pair 108,775,950.
Функциясы мен механизмі
Бастапқыда, адамдардағы IKBKAP гені IκB фермент-киназа (IKK) кешені үшін эшафолдинг ақуызын (IKAP) кодтайтыны ұсынылды, ол NF κB сигналдық жолындағы қабынуға қатысты цитокин сигналдарын беруге қатысады. Алайда, зерттеушілер гель сүзгісі әдісін қолданғанда бұл жорамал расталмады, себебі IKAP фракцияларында IKK кешендерін анықтау мүмкін болмады, осылайша IKAP-тың NF κB сигналдық жолындағы рөлі жоқ екені анықталды. Кейіннен IKAP сүтқоректілердің JNK сигналдық жолында цитоплазмалық эшафолдинг ақуызы ретінде жұмыс істейтіні анықталды, ол стресс факторларына жауап ретінде белсендіріледі. In vivo экспериментте зерттеушілер ультракүлгін сәуле және TNF α (қабынуға қатысты цитокин) сияқты стресс факторларын қолдану арқылы IKAP пен JNK арасындағы тікелей өзара әрекеттесуін көрсетті. IKAP-тың адамдарда транскрипциялық ұзартудағы рөлі бар екені қазіргі кезде кеңінен мойындалды. РНК полимераза II голоферментінің құрамына жартылай РНК полимераза II ұзартқыш кешені деп аталатын көп суббұрыштанды гистон ацетилтрансфераза элементі кіреді, ал IKAP осы кешеннің бір суббұрышы болып табылады. РНК полимераза II голоферментімен ұзартқыш кешеннің байланысы белгілі бір мақсатты гендердің жаңа пайда болған пре-РНК-мен байланысуы үшін және олардың сәтті транскрипциясы үшін қажет. Атап айтқанда, жасуша ішінде IKAP экспрессиясы төмендеген кезде функционалды ұзартқыш кешендердің жетіспеуі жасушалық қозғалысқа қатысты гендердің транскрипциясына елеулі әсер етеді. Ашытқыдағы эксперименттік деректер ұзартқыш кешеннің экзоцитоз бен тРНК модификациясы сияқты әртүрлі процестерде қатысатынын көрсетеді. Бұл жағдай ұзартқыш кешеннің функциясы түрлер арасында толық сақталмайтынын көрсетеді.
Отбасылық дербестік
Отбасылық дисавтономия (сонымен қатар «Райли-Дей синдромы» деп те аталады) – сезімдік және автономды жүйке жүйесіндегі нейрондардың саны қалыптыдан едәуір төмен болатын күрделі туа біткен нейродамылмалық ауру. Науқастарда байқалатын симптомдарға асқазан-ішек жолының дисфункциясы, сколиоз және ауырсынуға сезімталдықтың жоқтығы жатады. Бұл ауру әсіресе Ашкеназдық еврей халқының арасында кең таралған, онда 1/3600 тірі туған балаларда отбасылық дисавтономия кездеседі. Отбасылық дисавтономияның шағын санындағы жағдайларда зерттеушілер аминокислоталардың (ақуыздардың құрылыс блоктары) өзгеруіне себеп болатын басқа мутацияларды анықтады. Бұл жағдайларда, ИКАП ақуызының аминокислоталар тізбегіндегі 696 позицияда аргинин пролинмен алмастырылады (Arg696Pro деп те жазылады), немесе 914 позицияда пролин лейцинмен алмастырылады (Pro914Leu деп те жазылады). Бұл мутациялар нәтижесінде пайда болған IKAP ақуызының бұзылып жұмыс істеуіне әкеледі. Автосомалық рецессивті ауру ретінде, аурудың пайда болуы үшін IKBKAP генінің екі мутацияланған аллелі қажет. Дегенмен, отбасылық дисавтономияның негізгі себебі ретінде бір ғана базалық мутация басым болғанына қарамастан, зардап шеккен фенотиптің ауырлығы отбасылар ішінде де, отбасылар арасында да әртүрлі болады.