Белок анкирин-B имеет массу около 220 кДа и существует в нескольких изоформах. [5] Ген ANK2 имеет размер около 560 кб и состоит из 53 экзонов на хромосоме 4 человека; ANK2 также транскрипционно регулируется посредством более чем 30 альтернативных событий сплайсинга с переменной экспрессией изоформ в сердечной мышце . [6] [7] [8] Анкирин-B является членом семейства белков анкиринов и представляет собой модульный белок , состоящий из трех структурных доменов: N-концевого домена, содержащего несколько повторов анкирина ; центральной области с высококонсервативным доменом связывания спектрина и доменом смерти; и C-концевого регуляторного домена, который является наименее консервативным и подверженным вариациям, и определяет активность анкирина-B. [2] [9] [10] Мембраносвязывающая область анкирина-B состоит из 24 последовательных анкириновых повторов , и именно мембраносвязывающий домен анкиринов обеспечивает функциональные различия между изоформами анкиринов . [10] Несмотря на повсеместную экспрессию, анкирин-B демонстрирует высокие уровни экспрессии в сердечной мышце и в 10 раз более низкие уровни экспрессии в скелетных мышцах , что позволяет предположить, что анкирин-B играет специфически адаптированную функциональную роль в сердечной мышце . [11]
Мутации в гене ANK2 были связаны с доминантно-наследуемым синдромом сердечной аритмии , известным как синдром удлиненного интервала QT , тип 4, [4], также известный как синдром анкирина-B , который можно описать как атипичный синдром аритмии с брадикардией , мерцательной аритмией , блоком проводимости , аритмией и риском внезапной сердечной смерти . [26] [27] [28] Было проведено интенсивное исследование относительно связи мутаций ANK2 с диапазоном тяжести сердечных фенотипов, и первоначальные данные свидетельствуют о том, что различные степени потери функции анкирина-B могут объяснить эффект любой конкретной мутации. [29] [30 ] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38]
Первоначально было обнаружено, что мутация Glu 1425 Gly в ANK2 вызывает доминантно-наследуемый синдром удлиненного интервала QT 4-го типа, сердечную аритмию . Механистические основы этой мутации включают аномальную экспрессию и нацеливание натриевого насоса, натрий-кальциевого обменника и рецепторов инозитол-1,4,5-трифосфата на поперечные канальцы , а также обработку кальция , что приводит к экстрасистолам . [19] Дальнейший анализ мутаций ANK2 , локализованных в регуляторном домене анкирина-2, который является специфичным для изоформы анкирина-2, показал, что синдром удлиненного интервала QT не является последовательным клиническим проявлением мутаций ANK2 ; [39] однако, влияние на динамику Ca(2+) и локализацию/экспрессию натрий-кальциевого обменника , натрий-калиевой АТФазы и рецептора инозитолтрифосфата в кардиомиоцитах были постоянными наблюдениями. Это исследование продемонстрировало, что общими патогенными признаками всех мутаций ANK2 была аномальная координация панели связанных ионных каналов и транспортеров. [40] Дополнительные механистические исследования показали, что предсердные кардиомиоциты , лишенные анкирина-B, имеют укороченные потенциалы действия , что можно объяснить снижением экспрессии потенциалзависимых кальциевых каналов , в частности Ca(v)1.3, который отвечает за активируемые низким напряжением токи L-типа Ca(2+). Анкирин-B напрямую ассоциируется с Ca(v)1.3 и необходим для нацеливания его на мембраны. [41]
Мутации ANK2 также были выявлены у пациентов с дисфункцией синусового узла . Механистические исследования эффектов этих мутаций у мышей показали тяжелую брадикардию и изменчивость сердечного ритма , а также дисфункцию путей транспортировки на основе анкирина-B в первичных и вспомогательных клетках водителя ритма. [42] [43] [44] В большом исследовании генотипа-фенотипа 874 пациентов с гипертрофической кардиомиопатией у пациентов с вариантами ANK2 наблюдалась большая максимальная толщина стенки левого желудочка . [45]
У пациентов с ишемической и неишемической сердечной недостаточностью изменяются уровни анкирина-B. Дальнейшее механистическое исследование показало, что активные формы кислорода , внутриклеточный кальций и кальпаин регулируют уровни анкирина-B в сердце, а анкирин-B необходим для нормальной кардиопротекции после ишемического реперфузионного повреждения . [46]
^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ ab "Ген Энтреза: ANK2 анкирин 2, нейрональный".
^ Schott JJ, Charpentier F, Peltier S, Foley P, Drouin E, Bouhour JB и др. (ноябрь 1995 г.). «Картирование гена синдрома удлиненного интервала QT на хромосоме 4q25-27». American Journal of Human Genetics . 57 (5): 1114– 1122. PMC 1801360 . PMID 7485162.
^ ab "ANK2 ankyrin 2 [Homo sapiens (human)] - Gene - NCBI". www.ncbi.nlm.nih.gov . Получено 7 марта 2022 г. .
^ "Последовательности белка ANK2 человека (Uniprot ID Q01484)". UniProt . Получено 12 июля 2015 г. .
^ Wu HC, Yamankurt G, Luo J, Subramaniam J, Hashmi SS, Hu H и др. (сентябрь 2015 г.). «Идентификация и характеристика двух изоформ анкирина-B в сердце млекопитающих». Cardiovascular Research . 107 (4): 466– 477. doi :10.1093/cvr/cvv184. PMC 4540146 . PMID 26109584.
^ van Oort RJ, Altamirano J, Lederer WJ, Wehrens XH (декабрь 2008 г.). «Альтернативный сплайсинг: ключевой механизм функционального разнообразия анкирина-B?». Журнал молекулярной и клеточной кардиологии . 45 (6): 709– 711. doi :10.1016/j.yjmcc.2008.08.016. PMC 2606664. PMID 18838078 .
^ Cunha SR, Le Scouarnec S, Schott JJ, Mohler PJ (декабрь 2008 г.). «Организация экзонов и новый альтернативный сплайсинг гена ANK2 человека: последствия для функции сердца и заболеваний сердца человека». Журнал молекулярной и клеточной кардиологии . 45 (6): 724– 734. doi : 10.1016/j.yjmcc.2008.08.005. PMC 2630508. PMID 18790697 .
^ Mohler PJ, Gramolini AO, Bennett V (апрель 2002 г.). «Ankyrins». Journal of Cell Science . 115 (Pt 8): 1565– 1566. doi :10.1242/jcs.115.8.1565. PMID 11950874.
^ abc Mohler PJ, Gramolini AO, Bennett V (март 2002 г.). "C-концевой домен анкирина-B определяет активность химер анкирина-B/G при восстановлении аномального распределения инозитол-1,4,5-трифосфата и рианодинового рецептора в неонатальных кардиомиоцитах анкирина-B (-/-)". Журнал биологической химии . 277 (12): 10599– 10607. doi : 10.1074/jbc.m110958200 . PMID 11781319.
^ abc Mohler PJ, Davis JQ, Bennett V (декабрь 2005 г.). «Ankyrin-B координирует Na/K АТФазу, Na/Ca обменник и рецептор InsP3 в сердечном микродомене T-трубочки/SR». PLOS Biology . 3 (12): e423. doi : 10.1371/journal.pbio.0030423 . PMC 1287507 . PMID 16292983.
^ Eber SW, Gonzalez JM, Lux ML, Scarpa AL, Tse WT, Dornwell M и др. (июнь 1996 г.). «Мутации Ankyrin-1 являются основной причиной доминантного и рецессивного наследственного сфероцитоза». Nature Genetics . 13 (2): 214– 218. doi :10.1038/ng0696-214. PMID 8640229. S2CID 10946374.
^ Mohler PJ, Rivolta I, Napolitano C, LeMaillet G, Lambert S, Priori SG и др. (декабрь 2004 г.). «Мутация Nav1.5 E1053K, вызывающая синдром Бругада, блокирует связывание с анкирином-G и экспрессию Nav1.5 на поверхности кардиомиоцитов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (50): 17533– 17538. Bibcode : 2004PNAS..10117533M . doi : 10.1073/pnas.0403711101 . PMC 536011. PMID 15579534.
^ ab Mohler PJ, Davis JQ, Davis LH, Hoffman JA, Michaely P, Bennett V (март 2004 г.). «Локализация и стабильность рецептора инозитола 1,4,5-трифосфата в неонатальных кардиомиоцитах требует взаимодействия с анкирином-B». Журнал биологической химии . 279 (13): 12980– 12987. doi : 10.1074/jbc.m313979200 . PMID 14722080.
^ ab Mohler PJ, Hoffman JA, Davis JQ, Abdi KM, Kim CR, Jones SK и др. (июнь 2004 г.). «Специфичность изоформ среди анкиринов. Амфипатическая альфа-спираль в расходящемся регуляторном домене анкирина-b взаимодействует с молекулярным ко-шапероном Hdj1/Hsp40». Журнал биологической химии . 279 (24): 25798– 25804. doi : 10.1074/jbc.m401296200 . PMID 15075330.
^ Tuvia S, Buhusi M, Davis L, Reedy M, Bennett V (ноябрь 1999 г.). «Ankyrin-B необходим для внутриклеточной сортировки структурно разнообразных белков гомеостаза Ca2+». The Journal of Cell Biology . 147 (5): 995– 1008. doi :10.1083/jcb.147.5.995. PMC 2169334 . PMID 10579720.
^ DeGrande S, Nixon D, Koval O, Curran JW, Wright P, Wang Q и др. (декабрь 2012 г.). «Ингибирование CaMKII спасает проаритмические фенотипы в модели человеческого синдрома анкирина-B». Heart Rhythm . 9 (12): 2034– 2041. doi :10.1016/j.hrthm.2012.08.026. PMC 3630478 . PMID 23059182.
^ Vatta M, Chen PS (декабрь 2012 г.). «CaMKII и рианодиновые рецепторы как новые антиаритмические мишени». Heart Rhythm . 9 (12): 2042– 2043. doi :10.1016/j.hrthm.2012.09.011. PMID 22982962.
^ ab Mohler PJ, Schott JJ, Gramolini AO, Dilly KW, Guatimosim S, duBell WH и др. (февраль 2003 г.). «Мутация Ankyrin-B вызывает сердечную аритмию с удлиненным интервалом QT 4-го типа и внезапную сердечную смерть». Nature . 421 (6923): 634– 639. Bibcode :2003Natur.421..634M. doi :10.1038/nature01335. PMID 12571597. S2CID 4429278.
^ Camors E, Mohler PJ, Bers DM, Despa S (июнь 2012 г.). «Восстановление Ankyrin-B усиливает Ca spark-опосредованное SR высвобождение Ca, способствующее аритмической активности сердечных миоцитов». Журнал молекулярной и клеточной кардиологии . 52 (6): 1240– 1248. doi :10.1016/j.yjmcc.2012.02.010. PMC 3348355. PMID 22406428 .
^ Cunha SR, Bhasin N, Mohler PJ (февраль 2007 г.). «Нацеливание и стабильность Na/Ca-обменника 1 в кардиомиоцитах требует прямого взаимодействия с мембранным адаптером анкирином-B». Журнал биологической химии . 282 (7): 4875– 4883. doi : 10.1074/jbc.m607096200 . PMID 17178715.
^ Kline CF, Kurata HT, Hund TJ, Cunha SR, Koval OM, Wright PJ и др. (сентябрь 2009 г.). «Двойная роль C-концевого мотива канала K ATP в нацеливании на мембрану и регуляции метаболизма». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (39): 16669– 16674. Bibcode : 2009PNAS..10616669K. doi : 10.1073/pnas.0907138106 . PMC 2757796. PMID 19805355 .
^ Li J, Kline CF, Hund TJ, Anderson ME, Mohler PJ (сентябрь 2010 г.). «Ankyrin-B регулирует экспрессию и функцию мембраны Kir6.2 в сердце». Журнал биологической химии . 285 (37): 28723– 28730. doi : 10.1074/jbc.m110.147868 . PMC 2937900. PMID 20610380 .
^ ab Cunha SR, Mohler PJ (ноябрь 2008 г.). «Обскурин нацеливает анкирин-B и протеинфосфатазу 2A на сердечную М-линию». Журнал биологической химии . 283 (46): 31968– 31980. doi : 10.1074/jbc.m806050200 . PMC 2581558. PMID 18782775 .
^ Ayalon G, Hostettler JD, Hoffman J, Kizhatil K, Davis JQ, Bennett V (март 2011 г.). «Взаимодействие Ankyrin-B со спектрином и динактином-4 необходимо для защиты скелетных мышц от травм, вызванных упражнениями, на основе дистрофина». Журнал биологической химии . 286 (9): 7370– 7378. doi : 10.1074/jbc.m110.187831 . PMC 3044993. PMID 21186323 .
^ Hashemi SM, Hund TJ, Mohler PJ (август 2009). «Сердечные анкирины в здоровье и патологии». Журнал молекулярной и клеточной кардиологии . 47 (2): 203–209 . doi :10.1016/j.yjmcc.2009.04.010. PMC 2745072. PMID 19394342 .
^ Mohler PJ (октябрь 2006 г.). «Анкирины и болезни человека: что должен знать электрофизиолог». Журнал кардиоваскулярной электрофизиологии . 17 (10): 1153– 1159. doi :10.1111/j.1540-8167.2006.00540.x. PMID 16800854. S2CID 25316469.
^ Kline CF, Mohler PJ (июль 2006 г.). «Взвешивание молекулярных якорей: роль анкириновых полипептидов в аритмии человека». Expert Review of Cardiovascular Therapy . 4 (4): 477– 485. doi :10.1586/14779072.4.4.477. PMID 16918266. S2CID 969289.
^ Mohler PJ, Le Scouarnec S, Denjoy I, Lowe JS, Guicheney P, Caron L и др. (январь 2007 г.). «Определение клеточного фенотипа вариантов «синдрома анкирина-B»: варианты человеческого ANK2, связанные с клиническими фенотипами, демонстрируют спектр активности в кардиомиоцитах». Circulation . 115 (4): 432– 441. doi : 10.1161/circulationaha.106.656512 . PMID 17242276.
^ Tomaselli GF (январь 2007 г.). «Неспособность адаптироваться: анкирины при врожденных и приобретенных аритмиях». Circulation . 115 (4): 428– 429. CiteSeerX 10.1.1.533.2965 . doi : 10.1161/circulationaha.106.675389 . PMID 17261669. S2CID 18061642.
^ Mohler PJ, Healy JA, Xue H, Puca AA, Kline CF, Allingham RR и др. (октябрь 2007 г.). «Синдром анкирина-B: повышенная сердечная функция, уравновешенная риском сердечной смерти и преждевременного старения». PLOS ONE . 2 (10): e1051. Bibcode : 2007PLoSO...2.1051M. doi : 10.1371/journal.pone.0001051 . PMC 2013943. PMID 17940615 .
^ Bush WS, Crawford DC, Alexander C, George AL, Roden DM, Ritchie MD (июнь 2009 г.). «Генетическая изменчивость ритмонома: этническая изменчивость и структура гаплотипа в генах-кандидатах аритмий». Pharmacogenomics . 10 (6): 1043– 1053. doi :10.2217/pgs.09.67. PMC 2746955 . PMID 19530973.
^ Sedlacek K, Stark K, Cunha SR, Pfeufer A, Weber S, Berger I, et al. (декабрь 2008 г.). «Распространенные генетические варианты в ANK2 модулируют интервал QT: результаты исследования KORA». Circulation: Cardiovascular Genetics . 1 (2): 93–99 . doi : 10.1161/circgenetics.108.792192 . PMID 20031550.
^ Гроффен А.Дж., Биккер Х., Христиаанс I (март 2024 г.) [февраль 2003 г.]. «Обзор синдрома удлиненного интервала QT». В списке - Адам М.П., Фельдман Дж., Мирзаа Г.М., Пагон Р.А., Уоллес С.Е., Амемия А. (ред.). GeneReviews [Интернет] . Сиэтл (Вашингтон): Вашингтонский университет, Сиэтл. ПМИД 20301308.
^ Wolf RM, Mitchell CC, Christensen MD, Mohler PJ, Hund TJ (ноябрь 2010 г.). «Определение нового понимания атипичной аритмии: вычислительная модель синдрома анкирина-B». American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology . 299 (5): H1505 – H1514 . doi :10.1152 / ajpheart.00503.2010. PMC 2993217. PMID 20729400.
^ Zhang T, Moss A, Cong P, Pan M, Chang B, Zheng L и др. (ноябрь 2010 г.). "База данных LOVD гена LQTS". Human Mutation . 31 (11): E1801 – E1810 . doi :10.1002/humu.21341. PMC 3037562 . PMID 20809527.
^ Wolf RM, Glynn P, Hashemi S, Zarei K, Mitchell CC, Anderson ME и др. (май 2013 г.). «Фибрилляция предсердий и дисфункция синусового узла при синдроме анкирина-B у человека: вычислительный анализ». American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology . 304 (9): H1253 – H1266 . Bibcode : 2013BpJ...104S.287W. doi : 10.1152/ajpheart.00734.2012. PMC 3652094. PMID 23436330.
^ Robaei D, Ford T, Ooi SY (февраль 2015 г.). «Синдром анкирина-B: случай дисфункции синусового узла, фибрилляции предсердий и удлинения интервала QT у молодого взрослого». Сердце, легкие и кровообращение . 24 (2): e31 – e34 . doi :10.1016/j.hlc.2014.09.013. PMID 25456501.
^ Шерман Дж., Тестер Д.Дж., Акерман М.Дж. (ноябрь 2005 г.). «Целевой мутационный анализ анкирина-B у 541 последовательных неродственных пациентов, направленных на генетическое тестирование синдрома удлиненного интервала QT, и 200 здоровых субъектов». Heart Rhythm . 2 (11): 1218– 1223. doi :10.1016/j.hrthm.2005.07.026. PMID 16253912.
^ Mohler PJ, Splawski I, Napolitano C, Bottelli G, Sharpe L, Timothy K и др. (июнь 2004 г.). «Синдром сердечной аритмии, вызванный потерей функции анкирина-B». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (24): 9137– 9142. Bibcode : 2004PNAS..101.9137M. doi : 10.1073/pnas.0402546101 . PMC 428486. PMID 15178757 .
^ Cunha SR, Hund TJ, Hashemi S, Voigt N, Li N, Wright P и др. (сентябрь 2011 г.). «Дефекты в путях нацеливания мембранных белков на основе анкирина лежат в основе фибрилляции предсердий». Circulation . 124 (11): 1212– 1222. doi :10.1161/circulationaha.111.023986. PMC 3211046 . PMID 21859974.
^ Le Scouarnec S, Bhasin N, Vieyres C, Hund TJ, Cunha SR, Koval O и др. (октябрь 2008 г.). «Дисфункция зависимого от анкирина B ионного канала и нацеливание транспортера вызывают заболевание синусового узла у человека». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (40): 15617– 15622. Bibcode : 2008PNAS..10515617L. doi : 10.1073/pnas.0805500105 . PMC 2563133. PMID 18832177 .
^ Hund TJ, Mohler PJ (2008). «Путь нацеливания на основе анкирина регулирует автоматизм синоатриального узла человека». Каналы . 2 (6): 404–406 . doi : 10.4161/chan.2.6.7220 . PMID 19098452.
^ Глухов АВ, Федоров ВВ, Андерсон МЕ, Молер ПДж, Ефимов ИР (август 2010). "Функциональная анатомия синусового узла мышей: оптическое картирование гетерозиготных мышей с высоким разрешением ankyrin-B". American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology . 299 (2): H482 – H491 . doi :10.1152/ajpheart.00756.2009. PMC 2930390 . PMID 20525877.
^ Lopes LR, Syrris P, Guttmann OP, O'Mahony C, Tang HC, Dalageorgou C и др. (февраль 2015 г.). «Новые ассоциации генотипа и фенотипа, продемонстрированные с помощью высокопроизводительного секвенирования у пациентов с гипертрофической кардиомиопатией». Heart . 101 (4): 294– 301. doi :10.1136/heartjnl-2014-306387. PMC 4345808 . PMID 25351510.
^ Кашеф Ф., Ли Дж., Райт П., Снайдер Дж., Сулиман Ф., Килич А. и др. (август 2012 г.). «Белок анкирин-B при сердечной недостаточности: идентификация нового компонента кардиопротекции метазойных организмов». Журнал биологической химии . 287 (36): 30268– 30281. doi : 10.1074/jbc.m112.368415 . PMC 3436279. PMID 22778271 .
^ Mohler PJ, Yoon W, Bennett V (сентябрь 2004 г.). «Ankyrin-B нацеливает бета2-спектрин на внутриклеточный компартмент неонатальных кардиомиоцитов». Журнал биологической химии . 279 (38): 40185– 40193. doi : 10.1074/jbc.m406018200 . PMID 15262991.
^ ab Ayalon G, Davis JQ, Scotland PB, Bennett V (декабрь 2008 г.). «Механизм функциональной организации дистрофина и дистрогликана на основе анкирина». Cell . 135 (7): 1189– 1200. doi : 10.1016/j.cell.2008.10.018 . PMID 19109891. S2CID 17268857.
^ Дэвис Дж. К., Беннетт В. (ноябрь 1984 г.). «Анкирин мозга. Мембранно-ассоциированный белок с сайтами связывания для спектрина, тубулина и цитоплазматического домена эритроцитарного анионного канала». Журнал биологической химии . 259 (21): 13550– 13559. doi : 10.1016/S0021-9258(18)90728-3 . PMID 6092380.