KCNE5
Ген, кодирующий белок у вида Homo sapiens

KCNE5
Идентификаторы
ПсевдонимыKCNE5 , KCNE1L, регуляторная субъединица 5 подсемейства E калиевых потенциалзависимых каналов
Внешние идентификаторыОМИМ : 300328; МГИ : 1913490; гомологен : 8177; GeneCards : KCNE5; OMA :KCNE5 — ортологи
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Энтрез

23630

66240

Ансамбль

ENSG00000176076

ENSMUSG00000090122

UniProt

Q9UJ90

Q9QZ26

РефСек (мРНК)

NM_012282

NM_021487

RefSeq (белок)

NP_036414

NP_067462

Местоположение (UCSC)Хр X: 109.62 – 109.63 МбХр X: 141.09 – 141.09 Мб
Поиск в PubMed[3][4]
Викиданные
Просмотр/редактирование человекаПросмотр/редактирование мыши

KCNE1-подобный белок, также известный как KCNE1L, — это белок , который у людей кодируется геном KCNE1L . [5] [6]

Функция

Потенциал-зависимые калиевые каналы ( Kv ) представляют собой наиболее сложный класс потенциал-зависимых ионных каналов как с функциональной, так и со структурной точки зрения. Их разнообразные функции включают регулирование высвобождения нейротрансмиттеров, частоты сердечных сокращений, секреции инсулина, нейронной возбудимости, эпителиального транспорта электролитов, сокращения гладких мышц и объема клеток. KCNE5 кодирует мембранный белок KCNE5 (первоначально названный KCNE1-L), который имеет последовательность, схожую с продуктом гена KCNE1 , членом подсемейства калиевых каналов, потенциал-зависимых, связанных с isk. [6]

Семейство генов KCNE состоит из пяти генов в геноме человека, каждый из которых кодирует мембранный белок типа I. Субъединицы KCNE являются регуляторными субъединицами калиевых каналов, которые сами по себе не пропускают токи, но изменяют свойства альфа-субъединиц, формирующих поры калиевых каналов. KCNE5 на данный момент является наименее изученным членом семейства KCNE, но известно, что он регулирует ряд различных подтипов каналов K v . KCNE5 объединяется с KCNQ1 , альфа-субъединицей K v , наиболее известной своей ролью в реполяризации желудочков и в множественном эпителии. Эта совместная сборка вызывает сдвиг на +140 мВ в зависимости от напряжения активации (при совместной экспрессии в клетках CHO), что будет ингибировать активность KCNQ1 в нормальном физиологическом диапазоне напряжения в большинстве тканей. [7]

KCNE5 также подавляет активность каналов, образованных KCNQ1 и KCNE1 . [8] Хотя сообщается, что KCNE5 не влияет на активность каналов KCNQ2, KCNQ2/3 или KCNQ5, он подавляет KCNQ4 в клетках CHO [7] , но не в ооцитах. [9]

Хотя KCNE5 не оказывает известного влияния на активность каналов семейства hERG (K v 11.1) или K v 1.x, он подавляет активность K v 2.1 на 50% и ускоряет активацию, замедляет дезактивацию и ускоряет восстановление из закрытого состояния инактивации каналов, образованных K v 2.1 и «молчаливой» альфа-субъединицей, K v 6.4. [10]

Ранее сообщалось, что KCNE5 не регулирует K v 4.2 или K v 4.3 , но было обнаружено, что он ускоряет и сдвигает влево зависимость напряжения от инактивации комплексов каналов K v 4.3-KChIP2. [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, как предполагается, также будет спиральным в KCNE4 и KCNE5. Признанная роль членов семейства KCNE заключается в том, что они являются бета-субъединицами каналов K v , регулирующими функциональные свойства альфа-субъединиц K v , при этом все три сегмента бета-субъединицы в большей или меньшей степени способствуют связыванию, функциональной модуляции и/или модуляции трафика. Высокоразрешающая структура KCNE5 еще не была определена по состоянию на 2016 год. KCNE5 представляет собой сцепленный с Х-хромосомой ген, кодирующий белок из 143 остатков у Homo sapiens . [5]

Распределение в тканях

Транскрипты человеческого KCNE5 наиболее сильно выражены в сердечной и скелетной мышце, спинном и головном мозге, а также обнаруживаются в плаценте. [5] [13] У мышей транскрипт Kcne5 был обнаружен в эмбриональных клетках черепного нерва, мигрирующих в гребне, ганглиях, сомитах и ​​миоэпикаридальном слое. [5]

Клиническое значение

Этот ген без интронов удаляется при синдроме смежных генов AMME и потенциально участвует в сердечных и неврологических аномалиях, обнаруженных при синдроме смежных генов AMME. [5]

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

Унаследованные варианты последовательности в человеческом KCNE5 связаны с мерцательной аритмией и синдромом Бругада . Мерцательная аритмия является наиболее распространенной хронической сердечной аритмией , поражающей 2-3 миллиона человек только в Соединенных Штатах, преимущественно среди стареющего населения. Меньшая часть случаев связана с мутациями генов ионных каналов, тогда как большинство связано со структурными дефектами сердца. Синдром Бругада является относительно редкой, но летальной желудочковой аритмией, чаще всего связанной с мутациями гена потенциалзависимого натриевого канала SCN5A , но также связанной с некоторыми вариантами последовательности гена K v канала.

Мутация KCNE5 L65F связана с мерцательной аритмией и повышает токи KCNQ1-KCNE1 при совместной экспрессии с этими субъединицами. Напротив, полиморфизм в KCNE5, кодирующий замену P33S, оказался менее распространенным у пациентов с мерцательной аритмией, чем у контрольных субъектов, [14], хотя эти результаты противоречили результатам других исследований. [15]

KCNE5-Y81H был обнаружен у мужчины с типом 1 Бругада поверхностной электрокардиограммы , в то время как KCNE5-D92E:E93X был обнаружен в другом случае Бругада и связан с преждевременной внезапной смертью у других членов семьи мужского пола, но не женского, что существенно, поскольку KCNE5 является геном, сцепленным с Х-хромосомой. Эти два варианта гена не влияли на токи KCNQ1-KCNE1 при совместной экспрессии в клетках CHO, но производили более сильные токи, чем дикий тип KCNE5 при совместной экспрессии с K v 4.3-KChIP2, что указывает на возможный механизм синдрома Бругада, т. е. повышенную желудочковую плотность Ито. [16]

Также сообщалось, что вариант гена некодирующей области KCNE5, вариант G полиморфизма rs697829 A/G, связан с удлинением интервала QT и более высоким отношением риска смерти по сравнению с вариантом G. [17]

Примечания

Ссылки

  1. ^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000176076 – Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000090122 – Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ abcde Piccini M, Vitelli F, Seri M, Galietta LJ, Moran O, Bulfone A, Banfi S, Pober B, Renieri A (сентябрь 1999 г.). "KCNE1-подобный ген удаляется при синдроме смежных генов AMME: идентификация и характеристика человеческих и мышиных гомологов". Genomics . 60 (3): 251– 7. doi :10.1006/geno.1999.5904. PMID  10493825.
  6. ^ ab "Ген Энтреза: KCNE1L".
  7. ^ ab Angelo K, Jespersen T, Grunnet M, Nielsen MS, Klaerke DA, Olesen SP (октябрь 2002 г.). "KCNE5 вызывает зависящую от времени и напряжения модуляцию тока KCNQ1". Biophysical Journal . 83 (4): 1997– 2006. Bibcode :2002BpJ....83.1997A. doi :10.1016/S0006-3495(02)73961-1. PMC 1302289 . PMID  12324418. 
  8. ^ Равн Л.С., Айзава Ю., Поллевик Г.Д., Хофман-Банг Дж., Кордейро Дж.М., Диксен У., Дженсен Г., Ву Ю., Бурашников Е., Хаунсо С., Герчикофф А., Ху Д., Свендсен Дж.Х., Кристиансен М., Анцелевич С. (март 2008 г.). «Усиление функции IK вторично по отношению к мутации KCNE5, связанной с фибрилляцией предсердий». Сердечный ритм . 5 (3): 427–35 . doi :10.1016/j.hrthm.2007.12.019. ПМК 2515863 . ПМИД  18313602. 
  9. ^ Strutz-Seebohm N, Seebohm G, Fedorenko O, Baltaev R, Engel J, Knirsch M, Lang F (2006). "Функциональная совместная сборка KCNQ4 с субъединицами KCNE-beta- в ооцитах Xenopus". Cellular Physiology and Biochemistry . 18 ( 1– 3): 57– 66. doi : 10.1159/000095158 . PMID  16914890.
  10. ^ David JP, Stas JI, Schmitt N, Bocksteins E (5 августа 2015 г.). «Вспомогательные субъединицы KCNE модулируют как гомотетрамерные каналы Kv2.1, так и гетеротетрамерные каналы Kv2.1/Kv6.4». Scientific Reports . 5 : 12813. Bibcode :2015NatSR...512813D. doi :10.1038/srep12813. PMC 4525287 . PMID  26242757. 
  11. ^ Radicke S, Cotella D, Graf EM, Banse U, Jost N, Varró A, Tseng GN, Ravens U, Wettwer E (сентябрь 2006 г.). «Функциональная модуляция транзиторного внешнего тока Ito бета-субъединицами KCNE и региональное распределение в человеческих сердцах без недостаточности и с недостаточностью». Cardiovascular Research . 71 (4): 695– 703. doi : 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 образует калиевые каналы IKr с HERG и связан с сердечной аритмией». Cell . 97 (2): 175– 87. doi : 10.1016/s0092-8674(00)80728-x . PMID  10219239. S2CID  8507168.
  13. ^ ab Mistry HD, McCallum LA, Kurlak LO, Greenwood IA, Broughton Pipkin F, Tribe RM (сентябрь 2011 г.). «Новая экспрессия и регуляция потенциалзависимых калиевых каналов в плацентах у женщин с преэклампсией». Гипертензия . 58 (3): 497– 504. doi : 10.1161/HYPERTENSIONAHA.111.173740 . PMID  21730298.
  14. ^ Ravn LS, Hofman-Bang J, Dixen U, Larsen SO, Jensen G, Haunsø S, Svendsen JH, Christiansen M (август 2005 г.). «Связь полиморфизма 97T в KCNE5 с риском фибрилляции предсердий». Американский журнал кардиологии . 96 (3): 405–7 . doi :10.1016/j.amjcard.2005.03.086. PMID  16054468.
  15. ^ Mann SA, Otway R, Guo G, Soka M, Karlsdotter L, Trivedi G, Ohanian M, Zodgekar P, Smith RA, Wouters MA, Subbiah R, Walker B, Kuchar D, Sanders P, Griffiths L, Vandenberg JI, Fatkin D (март 2012 г.). «Эпистатические эффекты вариации калиевых каналов на сердечную реполяризацию и риск фибрилляции предсердий». Журнал Американского колледжа кардиологии . 59 (11): 1017– 25. doi : 10.1016/j.jacc.2011.11.039 . hdl : 10536/DRO/DU:30051587 . PMID  22402074.
  16. ^ Ohno S, Zankov DP, Ding WG, Itoh H, Makiyama T, Doi T, Shizuta S, Hattori T, Miyamoto A, Naiki N, Hancox JC, Matsuura H, Horie M (июнь 2011 г.). «Варианты KCNE5 (KCNE1L) являются новыми модуляторами синдрома Бругада и идиопатической фибрилляции желудочков». Circulation: Arrhythmia and Electrophysiology . 4 (3): 352– 61. doi : 10.1161/CIRCEP.110.959619 . PMID  21493962.
  17. ^ Palmer BR, Frampton CM, Skelton L, Yandle TG, Doughty RN, Whalley GA, Ellis CJ, Troughton RW, Richards AM, Cameron VA (март 2012 г.). "Полиморфизм KCNE5 rs697829 связан с интервалом QT и выживаемостью у пациентов с острыми коронарными синдромами". Journal of Cardiovascular Electrophysiology . 23 (3): 319– 24. doi :10.1111/j.1540-8167.2011.02192.x. PMID  21985337. S2CID  34769635.

Дальнейшее чтение

  • Yang Y, Xia M, Jin Q, Bendahhou S, Shi J, Chen Y, Liang B, Lin J, Liu Y, Liu B, Zhou Q, Zhang D, Wang R, Ma N, Su X, Niu K, Pei Y, Xu W, Chen Z, Wan H, Cui J, Barhanin J, Chen Y (ноябрь 2004 г.). «Идентификация мутации усиления функции KCNE2 у пациентов с семейной фибрилляцией предсердий». American Journal of Human Genetics . 75 (5): 899– 905. doi :10.1086/425342. PMC  1182120 . PMID  15368194.
  • Хофман-Банг Дж., Йесперсен Т., Груннет М., Ларсен Л.А., Андерсен П.С., Кантерс Дж.К., Кьелдсен К., Кристиансен М. (июль 2004 г.). «Играет ли KCNE5 роль в синдроме удлиненного интервала QT?». Клиника Химика Акта; Международный журнал клинической химии . 345 ( 1–2 ): 49–53 . doi :10.1016/j.cccn.2004.02.033. ПМИД  15193977.
  • Ravn LS, Hofman-Bang J, Dixen U, Larsen SO, Jensen G, Haunsø S, Svendsen JH, Christiansen M (август 2005 г.). «Связь полиморфизма 97T в KCNE5 с риском фибрилляции предсердий». Американский журнал кардиологии . 96 (3): 405–7 . doi :10.1016/j.amjcard.2005.03.086. PMID  16054468.
  • Маруяма К, Сугано С (январь 1994). «Олиго-кэппинг: простой метод замены кэп-структуры эукариотических мРНК олигорибонуклеотидами». Gene . 138 ( 1– 2): 171– 4. doi :10.1016/0378-1119(94)90802-8. PMID  8125298.
  • Suzuki Y, Yoshitomo-Nakagawa K, Maruyama K, Suyama A, Sugano S (октябрь 1997 г.). «Конструирование и характеристика библиотеки кДНК с полной длиной и обогащенной 5'-концом». Gene . 200 ( 1– 2): 149– 56. doi :10.1016/S0378-1119(97)00411-3. PMID  9373149.
  • Равн Л.С., Айзава Ю., Поллевик Г.Д., Хофман-Банг Дж., Кордейро Дж.М., Диксен Ю., Дженсен Г., Ву Ю., Бурашников Е., Хаунсо С., Герчикофф А., Ху Д., Свендсен Дж.Х., Кристиансен М., Анцелевич С. (март 2008 г.). «Усиление функции IK вторично по отношению к мутации KCNE5, связанной с фибрилляцией предсердий». Сердечный ритм . 5 (3): 427–35 . doi :10.1016/j.hrthm.2007.12.019. ПМК  2515863 . ПМИД  18313602.
  • Lundquist AL, Turner CL, Ballester LY, George AL (январь 2006 г.). «Экспрессия и транскрипционный контроль генов KCNE человека». Genomics . 87 (1): 119–28 . doi : 10.1016/j.ygeno.2005.09.004 . PMID  16303284.

В данной статье использован текст из Национальной медицинской библиотеки США , являющийся общественным достоянием .

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=KCNE5&oldid=1196429969"