KCNE5 - KCNE5

KCNE5
Идентификаторы
ПсевдонимыKCNE5, KCNE1L, регуляторная субъединица 5 подсемейства E калиевых потенциалзависимых каналов
Внешние идентификаторыOMIM: 300328 MGI: 1913490 ГомолоГен: 8177 Генные карты: KCNE5
Расположение гена (человек)
Х-хромосома (человек)
Chr.Х-хромосома (человек)[1]
Х-хромосома (человек)
Геномное расположение KCNE5
Геномное расположение KCNE5
ГруппаXq23Начинать109,623,700 бп[1]
Конец109,625,172 бп[1]
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Entrez

23630

66240

Ансамбль

ENSG00000176076

ENSMUSG00000090122

UniProt

Q9UJ90

Q9QZ26

RefSeq (мРНК)

NM_012282

NM_021487

RefSeq (белок)

NP_036414

NP_067462

Расположение (UCSC)Chr X: 109,62 - 109,63 МбChr X: 142,3 - 142,31 Мб
PubMed поиск[3][4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человекаПросмотр / редактирование мыши

KCNE1-подобный также известен как KCNE1L это белок что у людей кодируется KCNE1L ген.[5][6]

Функция

Калий с ограничением по напряжению (Kv ) каналы представляют собой наиболее сложный класс потенциалзависимых ионных каналов как с функциональной, так и с структурной точки зрения. Их разнообразные функции включают регулирование высвобождения нейромедиаторов, частоты сердечных сокращений, секреции инсулина, возбудимости нейронов, транспорта электролитов эпителия, сокращения гладких мышц и объема клеток. KCNE5 кодирует мембранный белок KCNE5 (первоначально названный KCNE1-L), который имеет сходство последовательности с KCNE1 продукт гена, член калиевого канала, потенциал-зависимого, зависимого от isk подсемейства.[6]

В KCNE Семейство генов включает пять генов в геноме человека, каждый из которых кодирует мембранный белок I типа. Субъединицы KCNE представляют собой регуляторные субъединицы калиевых каналов, которые сами не пропускают токи, но изменяют свойства порообразующих альфа-субъединиц калиевых каналов. KCNE5 до сих пор является наименее изученным членом семейства KCNE, но известно, что он регулирует ряд различных Kv подтипы каналов. KCNE5 собирается вместе с KCNQ1, а Kv альфа-субъединица, наиболее известная своей ролью в реполяризации желудочков и множественном эпителии. Эта совместная сборка вызывает сдвиг на +140 мВ в зависимости активации от напряжения (при совместной экспрессии в клетках СНО), что подавляет активность KCNQ1 в нормальном диапазоне физиологического напряжения в большинстве тканей.[7]

KCNE5 также подавляет активность каналов, образованных KCNQ1 и KCNE1.[8] По сообщениям, не влияя на активность каналов KCNQ2, KCNQ2 / 3 или KCNQ5, KCNE5 ингибирует KCNQ4 в клетках CHO.[7] но не в ооцитах.[9]

Хотя это не имеет известных эффектов на hERG (Kv11.1) или KvАктивность канала семейства 1.x, KCNE5 подавляет Kv2.1 активность 50% и ускоряет активацию, замедляет дезактивацию и ускоряет выход из закрытого состояния, инактивация каналов, образованных Kv2.1 и «молчащая» альфа-субъединица Kv6.4.[10]

Ранее сообщалось, что KCNE5 не регулирует Kv4.2 или Kv4.3, но было обнаружено, что он ускоряет и сдвигает влево зависимость инактивации Kv4,3-канальные комплексы КЧИП2.[11]

Структура

Субъединицы семейства KCNE представляют собой мембранные белки типа I с внеклеточным N-концом и внутриклеточным C-концом.[12] Трансмембранный домен является альфа-спиральным в KCNE1, 2 и 3 и предположительно также спиральным в KCNE4 и KCNE5. Признанная роль членов семьи KCNE как Kv канальные бета-субъединицы, регулирующие функциональные свойства Kv альфа-субъединицы, причем все три сегмента бета-субъединицы в большей или меньшей степени вносят вклад в связывание, функциональную модуляцию и / или модуляцию трафика. Структура высокого разрешения KCNE5 еще не определена, по состоянию на 2016 год. KCNE5 является Х-связанный ген, кодирующий белок из 143 остатков в Homo sapiens.[5]

Распределение тканей

Транскрипты человеческого KCNE5 наиболее высоко экспрессируются в сердечных и скелетных мышцах, спинном и головном мозге, а также обнаруживаются в плаценте.[5][13] У мышей транскрипт Kcne5 был обнаружен в эмбриональных клетках гребня мигрирующих черепных нервов, ганглиях, сомитах и ​​миоэпикаридном слое.[5]

Клиническое значение

Этот безинтронный ген удален при синдроме смежных генов AMME и потенциально участвует в сердечных и неврологических нарушениях, обнаруживаемых при синдроме смежных генов AMME.[5]

KCNE5 экспрессируется в плаценте человека, и его экспрессия увеличивается в преэклампсия, хотя причинно-следственная связь для этого явления не установлена.[13]

Варианты наследуемых последовательностей в KCNE5 человека связаны с мерцательная аритмия и Синдром Бругада. Фибрилляция предсердий - наиболее частая хроническая аритмия сердца, затрагивая 2-3 миллиона только в Соединенных Штатах, главным образом среди стареющего населения. Меньшая часть случаев связана с мутациями гена ионных каналов, тогда как большинство связано со структурными дефектами сердца. Синдром Бругада - относительно редкая, но летальная желудочковая аритмия, чаще всего связанная с геном потенциалзависимого натриевого канала. SCN5A мутации, но также связанные с некоторыми Kv варианты последовательности гена канала.

Мутация KCNE5 L65F связана с фибрилляцией предсердий и активирует токи KCNQ1-KCNE1 при совместной экспрессии с этими субъединицами. Напротив, полиморфизм в KCNE5, кодирующий замену P33S, был менее распространен у пациентов с фибрилляцией предсердий, чем у контрольных субъектов,[14] хотя эти результаты расходились с результатами других исследований.[15]

KCNE5-Y81H был обнаружен у человека с рисунком Brugada типа 1 поверхность тела. ЭКГ, в то время как KCNE5-D92E: E93X был обнаружен в другом случае Brugada и был связан с преждевременной внезапной смертью у других членов семьи мужского пола, но не у женщин, что важно, поскольку KCNE5 является геном, сцепленным с X. Эти два варианта гена не влияют на токи KCNQ1-KCNE1 при совместной экспрессии в клетках CHO, но продуцируют более высокие токи, чем KCNE5 дикого типа при совместной экспрессии с Kv4.3-KChIP2, что указывает на возможный механизм синдрома Бругада, то есть увеличения плотности Ито желудочков.[16]

Также сообщалось, что вариант гена некодирующей области KCNE5, вариант G полиморфизма rs697829 A / G, ассоциируется с пролонгированным QT интервал и более высокий коэффициент риска смерти по сравнению с вариантом G.[17]

Примечания

Рекомендации

  1. ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000176076 - Ансамбль, Май 2017
  2. ^ а б c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000090122 - Ансамбль, Май 2017
  3. ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  4. ^ «Ссылка на Mouse PubMed:». Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  5. ^ а б c d е Пиччини М., Вителли Ф., Сери М., Галиетта Л.Дж., Моран О., Булфоне А., Банфи С., Побер Б., Реньери А. (сентябрь 1999 г.). «KCNE1-подобный ген удален при синдроме смежных генов AMME: идентификация и характеристика гомологов человека и мыши». Геномика. 60 (3): 251–7. Дои:10.1006 / geno.1999.5904. PMID  10493825.
  6. ^ а б "Энтрез Джин: KCNE1L".
  7. ^ а б Анджело К., Джесперсен Т., Граннет М., Нильсен М.С., Клаерке Д.А., Олесен С.П. (октябрь 2002 г.). «KCNE5 индуцирует модуляцию тока KCNQ1 в зависимости от времени и напряжения». Биофизический журнал. 83 (4): 1997–2006. Bibcode:2002BpJ .... 83.1997A. Дои:10.1016 / S0006-3495 (02) 73961-1. ЧВК  1302289. PMID  12324418.
  8. ^ Равн Л.С., Айзава Й., Поллевик Г.Д., Хофман-Банг Дж., Кордейро Дж. М., Диксен Ю., Дженсен Дж., Ву И, Бурашников Е., Хаунсо С., Гершикофф А., Ху Д., Свендсен Дж. Х., Кристиансен М., Антцелевич С. . «Усиление функции IK, вторичное по отношению к мутации KCNE5, связанной с фибрилляцией предсердий». Ритм сердца. 5 (3): 427–35. Дои:10.1016 / j.hrthm.2007.12.019. ЧВК  2515863. PMID  18313602.
  9. ^ Strutz-Seebohm N, Seebohm G, Fedorenko O, Baltaev R, Engel J, Knirsch M, Lang F (2006). «Функциональная сборка KCNQ4 с KCNE-бета-субъединицами в ооцитах Xenopus». Клеточная физиология и биохимия. 18 (1–3): 57–66. Дои:10.1159/000095158. PMID  16914890.
  10. ^ Дэвид Дж. П., Стас Дж. И., Шмитт Н., Бокштейн Э. (5 августа 2015 г.). «Вспомогательные субъединицы KCNE модулируют как гомотетрамерные Kv2.1 и гетеротетрамер Kv2,1 / Кv6,4 канала ". Научные отчеты. 5: 12813. Дои:10.1038 / srep12813. ЧВК  4525287. PMID  26242757.
  11. ^ Радике С., Котелла Д., Граф Э.М., Бансе У, Йост Н., Варро А., Ценг Г. Н., Воронов Ю., Веттвер Э. (сентябрь 2006 г.). «Функциональная модуляция переходного исходящего тока Ito с помощью бета-субъединиц KCNE и региональное распределение в исправных и неработающих сердцах человека». Сердечно-сосудистые исследования. 71 (4): 695–703. Дои:10.1016 / j.cardiores.2006.06.017. PMID  16876774.
  12. ^ Abbott GW, Sesti F, Splawski I, Buck ME, Lehmann MH, Timothy KW, Keating MT, Goldstein SA (апрель 1999 г.). «MiRP1 формирует калиевые каналы IKr с HERG и связан с сердечной аритмией». Клетка. 97 (2): 175–87. Дои:10.1016 / s0092-8674 (00) 80728-х. PMID  10219239. S2CID  8507168.
  13. ^ а б Мистри HD, МакКаллум Л.А., Курлак Л.О., Гринвуд И.А., Бротон Пипкин Ф., Племя RM (сентябрь 2011 г.). «Новая экспрессия и регуляция зависимых от напряжения калиевых каналов в плаценте у женщин с преэклампсией». Гипертония. 58 (3): 497–504. Дои:10.1161 / ГИПЕРТЕНЗИЯ AHA.111.173740. PMID  21730298.
  14. ^ Равн Л.С., Хофман-Банг Дж., Диксен Ю., Ларсен С.О., Йенсен Дж., Хаунсё С., Свендсен Дж. Х., Кристиансен М. (август 2005 г.). «Связь полиморфизма 97T в KCNE5 с риском фибрилляции предсердий». Американский журнал кардиологии. 96 (3): 405–7. Дои:10.1016 / j.amjcard.2005.03.086. PMID  16054468.
  15. ^ Манн С.А., Отуэй Р., Гуо Дж., Сока М., Карлсдоттер Л., Триведи Дж., Оганян М., Зоджекар П., Смит Р.А., Воутерс М.А., Суббиа Р., Уокер Б., Кухар Д., Сандерс П., Гриффитс Л., Ванденберг Дж. И., Фаткин Д. (Март 2012 г.). «Эпистатические эффекты изменения калиевых каналов на реполяризацию сердца и риск фибрилляции предсердий». Журнал Американского колледжа кардиологии. 59 (11): 1017–25. Дои:10.1016 / j.jacc.2011.11.039. PMID  22402074.
  16. ^ Оно С., Занков Д.П., Дин В.Г., Ито Х., Макияма Т., Дои Т., Шизута С., Хаттори Т., Миямото А., Наики Н., Хэнкокс Дж. К., Мацуура Х, Хори М. (июнь 2011 г.). «Варианты KCNE5 (KCNE1L) являются новыми модуляторами синдрома Бругада и идиопатической фибрилляции желудочков». Кровообращение: аритмия и электрофизиология. 4 (3): 352–61. Дои:10.1161 / CIRCEP.110.959619. PMID  21493962.
  17. ^ Палмер Б.Р., Фрэмптон С.М., Скелтон Л., Яндл Т.Г., Даути Р.Н., Уолли Г.А., Эллис С.Дж., Тротон Р.В., Ричардс А.М., Кэмерон В.А. (март 2012 г.). «Полиморфизм KCNE5 rs697829 связан с интервалом QT и выживаемостью у пациентов с острым коронарным синдромом». Журнал сердечно-сосудистой электрофизиологии. 23 (3): 319–24. Дои:10.1111 / j.1540-8167.2011.02192.x. PMID  21985337. S2CID  34769635.

дальнейшее чтение

Эта статья включает текст из Национальная медицинская библиотека США, который находится в всеобщее достояние.