KCNE3

Član 3 Isk-srodne porodice kalijskog naponski-vođenog kanala (KCNE3), znan i kao MinK-srodni peptid 2 (MiRP2) jest protein koji je kod ljudi kodiran genom KCNE3 sa hromosoma 11.

Aminokiselinska sekvenca Dužina polipeptidnog lanca je 103 aminokiseline, a molekulska težina 11.710 Da.

1020304050 METTNGTETWYESLHAVLKALNATLHSNLLCRPGPGLGPDNQTEERRASL PGRDDNSYMYILFVMFLFAVTVGSLILGYTRSRKVDKRSDPYHVYIKNRV SMI

Funkcija

Naponski-vođeni kalijski kanali (Kv) predstavljaju najkompleksniju klasu naponski vođenih ionskih kanala i sa funkcionalnog i sa strukturnog stanovišta. [Njihove različite funkcije uključuju regulaciju oslobađanja neurotransmitera, otkucaja srca, lučenja insulina, ekscitabilnosti neurona, transporta epitelnih elektrolita, kontrakcije glatkih mišića i volumena ćelije. KCNE3 kodira člana petočlane porodice KCNE pomoćnih ili β podjedinica kalijevih (Kv) kanala.

KCNE3 je najpoznatiji po modulaciji α podjedinice KCNQ1 Kv, ali takođe reguliše hERG, Kv2.1, Kv3.x, Kv4.x i Kv12.2 u eksperimentima heterologne koekspresije i/ili in vivo.

Sastavljanje sa KCNE3 pretvara KCNQ1 iz ispravljača naponsko zavisnog odloženog K+ kanala u konstitutivno otvoreni K+ kanal sa skoro linearnim odnosom struja/napon (I/V). KCNQ1-KCNE3 channels have been detected in the basolateral membrane of mouse small intestinal crypts, where they provide a driving force to regulate Cl- secretion. Specific amino acids within the transmembrane segment (V72) and extracellular domain (D54 and D55) of KCNE3 are important for its control of KCNQ1 voltage dependence. D54 i D55 elektrostatski stupaju u interakciju s R237 u segmentu S4 naponskog senzora KCNQ1, pomažući da se S4 stabilizira u aktiviranom stanju, koji zauzvrat zaključava kanal ako se ćelija ne drži na jako hiperpolarizirajućem (negativnom) membranskom potencijalu. Sposobnost KCNQ1-KCNE3 kanala da ostanu otvoreni pri slabo negativnim membranskim potencijalima dozvoljava njihovu aktivnost u neekscitabilnim, polariziranim epitelnim ćelijama poput onih u crijevima.

KCNE3 također stupa u interakciju sa hERG, a kada se koekspresuje u oocitima Xenopus laevis, KCNE3 inhibira hERG aktivnost nepoznatim mehanizmom. Nije poznato da li se kompleksi hERG-KCNE3 javljaju in vivo.

KCNE3 stupa u interakciju sa Kv2.1 in vitro i formira komplekse sa njim u srcu i mozgu pacova. KCNE3 usporava aktivaciju i deaktivaciju Kv2.1. KCNE3 također može regulisati kanale podtporodice Kv3, koji su najpoznatiji po tome što dozvoljavaju ultrabrzo pokretanje neurona, zbog izuzetno brzog ulaza (aktivacija i deaktivacija). KCNE3 umjereno usporava aktivaciju i deaktivaciju Kv3.1 i Kv3.2 i umjereno ubrzava njihov C-tip inaktivacije. Moguće je da KCNE3 (i KCNE1 i 2) regulacija Kv3.1 i Kv3.2 pomaže da se poveća funkcionalna raznolikost unutar potporodice Kv3. KCNE3 također reguliše Kv3.4, povećava njegovu struju povećanjem jedinstvene provodljivosti i pomjeranjem ovisnosti napona ulijevo tako da se kanal može otvoriti pri negativnijim naponima. Ovo može omogućiti Kv3.4-KCNE3 kanalima da doprinesu postavljanju potencijala membrane u mirovanju.

Klinički značaj Genetički poremećaj gena Kcne3 kod miševa narušava crijevnu cAMP-stimuliranu sekreciju hlorida putem poremećaja crijevnih KCNQ1-KCNE3 kanala koji su važni za regulaciju hloridne struje. KCNE3 također obavlja sličnu funkciju u epitelu mišjih traheja. Delecija Kcne3 kod miševa također predisponira komorskoj aritmogenezi, ali ekspresija KCNE3 nije uočljiva u srcu miševa. Pokazalo se da je mehanizam komorske aritmogeneze indirektan i povezan s autoimunskim napadom nadbubrežne žlijezde i sekundarnim hiperaldosteronizmom (KCNE3 se ne može detektirati u nadbubrežnoj žlijezdi). Povišen aldosteron u serumu predisponira za aritmije izazvane u modelu ishemije/reperfuzijske ozljede ligacije koronarne arterije. Blokada aldosteronskog receptora spironolaktonom uklonila je predispoziciju za komorsku aritmiju kod miševa Kcne3 –/–. Delecija Kcne3 također narušava slušnu funkciju zbog gubitka regulacije Kv4.2 kanala od strane KCNE3 u spiralnim ganglijskim neuronima (SGN) slušnog sistema. Smatra se da KCNE3 reguliše svojstva uključivanja SGN i membranski potencijal , putem svoje modulacije Kv4.2.

Mutacije u ljudskom KCNE3 su povezane sa hipokalemijskom periodičnom paralizom i Brogadaovim sindromom.

Povezanost s mutacijom R83H u KCNE3 je kontroverzna i druge grupe su otkrile istu mutaciju kod osoba koje ne pokazuju simptome periodične paralize. Umjesto toga, mutacija može biti benigni polimorfizam ili zahtijeva još jedan genetički ili ekološki 'hit' prije nego što postane patogena. Kv kanali formirani od Kv3.4 i R83H-KCNE3 imaju oslabljenu funkciju u poređenju sa kanalima divljeg tipa, manje su sposobni da se otvaraju pri negativnim potencijalima i osjetljivi su na protonski blok tokom acidoze.

Smatra se da Brugadaov sindrom povezan sa KCNE3 nastaje zato što mutantni KCNE3 nije u stanju da inhibira Kv4.3 kanale u srčanokomorskim miocitima kao što se predlaže kod zdravih osoba. Čini se da se, za razliku od miševa, ekspresija KCNE3 može otkriti u ljudskom srcu. Nije prijavljeno da li ljudi s KCNE3 mutacijama također imaju simptome povezane s nadbubrežnom žlijezdom, kao što je hiperaldosteronizam.

Predloženo je da se mutacije KCNE3 povezuju s Ménièrovom bolešću na japanskom području, stanjem koje se manifestira kao tinitus, spontana vrtoglavica i periodični gubitak sluha, međutim, ova povezanost je također kontroverzna i nije uočena u populaciji kavkazoida. U studiji zujanja u ušima koja koristi analizu dubinske sekvencioniranja, autori nisu bili u mogućnosti dokazati ili opovrgnuti povezanost varijacije sekvence KCNE3 sa tinitusom.

Također pogledajte KCNE1 KCNE2 KCNQ1

Reference

Dopunska literatura

Vanjski linkovi GeneReviews/NIH/NCBI/UW entry on Brugada syndrome

Kategorija:Geni na hromosomu 11 Kategorija:Ljudski proteini Kategorija:Proteomika