CACNB4 Geni Nedir?

İçindekiler

CACNB4 Geni: Voltaj Duyarlı Kalsiyum Kanalları Yardımcı Alt birim Beta 4

Normal Fonksiyon

CACNB4 geni, kalsiyum kanallarının yapılması için talimatlar veren bir gen ailesidir. Pozitif yüklü kalsiyum atomlarını (kalsiyum iyonları) hücrelere taşıyan bu kanallar, hücrenin elektrik sinyalleri üretme ve iletme yeteneğinde önemli bir rol oynamaktadır. Kalsiyum iyonları, hücre-hücre iletişimi, kas liflerinin gerilmesi (kas kasılması) ve belirli genlerin düzenlenmesi gibi birçok farklı hücresel işlevde yer almaktadırlar.

Kalsiyum kanallarının her biri, kalsiyum iyonların akmasını sağlayan gözeneği oluşturan büyük bir Alfa-1 (α1) alt birim ‘den oluşur. Her kanal, kanalın etkinliğini düzenleyen ve hücrenin içindeki ve dışındaki çeşitli proteinlerle etkileşimde bulunan birkaç küçük alt birim de içerir. CACNB4 geni, Beta-4 (β4) adlı düzenleyici bir alt birim yapmak için yönergeler sağlar. Bu alt birim en çok beyindeki kalsiyum kanalları, özellikle de beynin koordinasyon hareketlerinde (beyincik) yer alan kısmı ile ilişkilidir.

Beyinde, kalsiyum kanalları sinir hücreleri (nöronlar) arasındaki iletişimde önemli bir rol oynamaktadır. Bu kanallar, sinyalleri bir nörondan diğerine ileten kimyasal maddeler olan nörotransmiterlerin salınımını kontrol etmeye yardımcı olur. Araştırmacılar kalsiyum kanallarının ayrıca nöronların hayatta kalmasında ve bu hücrelerin zaman içinde değişip adapte olma yeteneklerini (plastiklik) içerdiğine inanmaktadırlar.

Genetik Değişikliklerle İlgili Sağlık Koşulları

Epizodik Ataksi

Araştırmacılar CACNB4 geninde epizodik ataksiye neden olabilecek en az bir mutasyon belirlemişlerdir. Bu mutasyon, bir Fransız Kanadalı ailede Epizodik Ataksi tip 5 (EA5) olarak bulunmuştur, kalsiyum kanalı β4 alt biriminde tek bir protein yapı bloğunu (amino asit) değiştirir. Özellikle, sistin amino asidini, 104. pozisyonundaki amino asit fenilalanin ile değiştirir (Cys104Phe veya C104F olarak yazılmıştır). Bilim insanları bu genetik değişimin β4 alt biriminin diğer proteinlerle etkileşime girme yeteneğini değiştirebileceğini ve bir şekilde beyindeki kalsiyum kanallarının normal işlevini bozabileceğini tahmin etmektedirler. Bu etkilerin koordineli olmayan hareket bölümlerine ve epizodik ataksinin diğer belirti ve semptomlarına neden olabileceği halen açık değildir.

Jüvenil Miyoklonik Epilepsi

Diğer Bozukluklar

CACNB4 genindeki mutasyonlar az sayıda ailede epilepsi ile ilişkilendirilmiştir. Bu mutasyonlardan biri, 482. pozisyonunda protein üretimini erken durmasına neden olur. Bu mutasyon β4 alt biriminde anormal bir kısalmayla sonuçlanarak daha büyük bir altbirim olan α1 ile etkileşimde kritik olan bir bölge kaybına yol açar. Değiştirilmiş β4 alt birimi ile oluşturulan kalsiyum kanalları normalden daha hızlı kapanır ve böylece kalsiyum iyonlarının hücreye akışını azaltır. Bozulmuş kalsiyum iyonu taşınımı muhtemelen sinir hücreleri arasındaki iletişimi engelleyerek, bu genetik değişime sahip kişilerde nöbetlere neden olur.

Başka bir CACNB4 mutasyonu, Cys104Phe, en az bir ailede epilepsiye neden olduğu görülmektedir. Bu genetik değişim epizodik ataksi ile ilgisiz bir ailede de bulunmuştur. Araştırmacılar, neden bu tek mutasyonun iki farklı nörolojik durumda da göründüğünü bilmemektedir. Tahminen diğer genetik ve çevresel faktörlerin etkili olabileceği düşünülmektedir.