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| エイリアス | KCNE5、KCNE1L、カリウム電位依存性チャネルサブファミリーE調節サブユニット5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム：300328; MGI : 1913490;ホモロジーン: 8177;ジーンカード：KCNE5; OMA :KCNE5 - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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KCNE1様タンパク質はKCNE1Lとしても知られ、ヒトではKCNE1L遺伝子によってコードされるタンパク質である。[5] [6]
関数
電位依存性カリウム（Kv）チャネルは、機能的および構造的観点から、電位依存性イオンチャネルの中で最も複雑なクラスです。その多様な機能には、神経伝達物質の放出、心拍数、インスリン分泌、神経興奮性、上皮電解質輸送、平滑筋収縮、および細胞容積の調節が含まれます。KCNE5は、カリウムチャネル、電位依存性、isk関連サブファミリーのメンバーであるKCNE1遺伝子産物と配列類似性を持つ膜タンパク質KCNE5（元々KCNE1-Lと命名）をコードします。[6]
KCNE遺伝子ファミリーはヒトゲノム中の 5 つの遺伝子から成り、それぞれが I 型膜タンパク質をコードしています。KCNE サブユニットはカリウムチャネル調節サブユニットで、それ自体は電流を通しませんが、カリウムチャネルの孔を形成するアルファサブユニットの特性を変えます。KCNE5 は KCNE ファミリーの中ではこれまで最も研究されていないメンバーですが、いくつかの異なる K v チャネルサブタイプを調節することが知られています。KCNE5は、心室再分極と多重上皮での役割で最もよく知られている K vアルファサブユニットであるKCNQ1と共集合します。この共集合は、活性化の電圧依存性に +140 mV のシフトを引き起こします (CHO 細胞で共発現した場合)。これは、ほとんどの組織で正常な生理的電圧範囲にわたって KCNQ1 の活性を阻害します。[7]
KCNE5はKCNQ1とKCNE1で形成されるチャネルの活性も阻害します。[8] KCNE5はKCNQ2、KCNQ2/3、KCNQ5チャネルの活性には影響しないと報告されていますが、CHO細胞ではKCNQ4を阻害しますが[7]、卵母細胞では阻害しません。[9]
KCNE5はhERG（K v 11.1）またはK v 1.xファミリーチャネルの活性には影響がないことが知られていますが、 K v 2.1の活性を50％阻害し、K v 2.1と「サイレント」アルファサブユニットであるK v 6.4によって形成されたチャネルの活性化を促進し、不活性化を遅らせ、閉鎖状態の不活性化からの回復を促進します。[10]
KCNE5はこれまでK v 4.2やK v 4.3を制御しないと報告されていたが、K v 4.3-KChIP2チャネル複合体の不活性化を促進し、その電圧依存性を左シフトさせることがわかった。[11]
構造
KCNEファミリーのサブユニットは、細胞外N末端と細胞内C末端を持つI型膜タンパク質である。[12]膜貫通ドメインは、KCNE1、2、3ではαヘリカルであり、KCNE4とKCNE5でもヘリカルであると予測されている。KCNEファミリーのメンバーの認められた役割は、K vチャネルβサブユニットとして、K v αサブユニットの機能特性を調節することであり、βサブユニットの3つのセグメントすべてが、多かれ少なかれ結合、機能調節、および/または輸送調節に寄与している。2016年現在、KCNE5の高解像度構造はまだ決定されていない。KCNE5は、ホモサピエンスの143残基タンパク質をコードするX連鎖遺伝子である。[5]
組織分布
ヒトKCNE5転写産物は、心筋、骨格筋、脊髄、脳で最も多く発現しており、胎盤でも検出されています。[5] [13]マウスでは、Kcne5転写産物は、胎児の脳神経移動冠細胞、神経節、体節、筋上皮層で検出されました。[5]
臨床的意義
このイントロンのない遺伝子はAMME連続遺伝子症候群で欠失しており、AMME連続遺伝子症候群に見られる心臓および神経の異常に関与している可能性がある。[5]
KCNE5はヒト胎盤で発現しており、その発現は妊娠中毒症で増加するが、この現象との因果関係は確立されていない。[13]
ヒト KCNE5 の遺伝性配列変異は、心房細動およびブルガダ症候群に関連しています。心房細動は最も一般的な慢性不整脈で、米国だけで 200 万～ 300 万人が罹患しており、そのほとんどが高齢者層です。少数の症例はイオンチャネル遺伝子の変異に関連していますが、大多数は構造的心臓欠陥に関連しています。ブルガダ症候群は比較的まれですが致命的な心室性不整脈で、最も一般的には電位依存性ナトリウムチャネル遺伝子SCN5A の変異に関連していますが、一部の K vチャネル遺伝子配列変異 とも関連しています。
KCNE5変異L65Fは心房細動と関連しており、これらのサブユニットと共発現するとKCNQ1-KCNE1電流をアップレギュレーションする。対照的に、P33S置換をコードするKCNE5の多型は、心房細動患者では対照群よりも一般的ではないことが判明したが[14]、これらの結果は他の研究の結果と矛盾している。[15]
KCNE5-Y81Hは、タイプ1ブルガダパターン体表面心電図の男性で検出されたが、KCNE5-D92E:E93Xは別のブルガダ症例で検出され、他の男性家族メンバーの早期突然死と関連していたが、女性とは関連していなかった。これは、KCNE5がX連鎖遺伝子であるため重要である。これら2つの遺伝子変異は、CHO細胞で共発現した場合、KCNQ1-KCNE1電流に影響を与えなかったが、K v 4.3-KChIP2と共発現した場合、野生型KCNE5よりも大きな電流を生成し、ブルガダ症候群の可能性のあるメカニズム、すなわち心室イトウ密度の増加を示した。[16]
KCNE5非コード領域遺伝子変異、rs697829 A/G多型のG変異も、 G変異と比較してQT間隔の延長と死亡のハザード比の上昇に関連することが報告されている。 [17]
注記
参考文献
- ^ abc GRCh38: Ensembl リリース 89: ENSG00000176076 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ abc GRCm38: Ensembl リリース 89: ENSMUSG00000090122 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ 「Human PubMed Reference:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。
- ^ 「マウス PubMed リファレンス:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。
- ^ abcde Piccini M、Vitelli F、Seri M、Galietta LJ、Moran O、Bulfone A、Banfi S、Pober B、Renieri A (1999 年 9 月)。「AMME 連続遺伝子症候群では KCNE1 様遺伝子が欠失している: ヒトおよびマウスの相同遺伝子の同定と特徴付け」。Genomics . 60 ( 3): 251–7. doi :10.1006/geno.1999.5904. PMID 10493825。
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さらに読む
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この記事には、パブリック ドメインである米国国立医学図書館のテキストが組み込まれています。