Введение

Кодирующий белок ген вида Homo sapiens. Kv7.1 (KvLQT1) – это белок калиевого канала, основная субъединица которого у человека кодируется геном KCNQ1. Мутации в гене вызывают синдром удлиненного интервала QT. Kv7.1 – это калиевый канал, активируемый как напряжением, так и липидами, присутствующий в клеточных мембранах сердечной ткани и нейронов внутреннего уха, а также в других тканях. В кардиомиоцитах Kv7.1 опосредует IKs-ток (или медленный отсроченный выпрямляющий ток K+), который способствует реполяризации клетки, завершая потенциал действия сердца и, тем самым, сокращение сердца. Он является членом семейства калиевых каналов KCNQ.

Структура

KvLQT1 состоит из шести трансмембранных доменов S1-S6, двух внутриклеточных доменов и петли, образующей пору. KvLQT1 канал образован четырьмя субъединицами KCNQ1, которые формируют собственно ионный канал.

Функция

Этот ген кодирует белок, представляющий собой калиевый канал, активируемый при изменении мембранного потенциала, необходимый для фазы реполяризации кардиомиоцита. Продукт этого гена способен образовывать гетеромультимеры с двумя другими белками калиевых каналов – KCNE1 и KCNE3. Ген локализован в регионе 11-й хромосомы, содержащем большое число расположенных рядом генов, которые демонстрируют аномальное импринтирование при раке и синдроме Беквита-Видемана. Описаны два альтернативных варианта сплайсинга, кодирующих различные изоформы белка.

Клиническое значение

Мутации в гене могут приводить к дефектному белку и нескольким формам наследственных аритмий, таким как синдром удлиненного интервала QT, который характеризуется пролонгацией интервала QT реполяризации сердца, и синдром укороченного интервала QT. Токи, генерируемые Kv7.1 в системах сверхэкспрессии, никогда не воспроизводились в нативных тканях. Kv7.1 всегда обнаруживается в нативных тканях в комплексе с модулирующей субъединицей. В сердечной ткани эти субъединицы представлены KCNE1 и yotiao. Несмотря на отсутствие физиологической значимости, гомотетрамерные каналы Kv7.1 демонстрируют уникальный тип C-инактивации, быстро достигающей равновесия и позволяющей токам KvLQT1 достигать плато. Это отличается от инактивации, наблюдаемой в токах типа A, которая вызывает быстрое снижение силы тока.

Взаимодействия

Было показано, что KvLQT1 взаимодействует с PRKACA, PPP1CA. Помимо ассоциации с белками KCNE, N-концевой юкстамбранозный домен KvLQT1 также может ассоциироваться с SGK1, который стимулирует медленный задержанный ток калийного выпрямителя. Поскольку для стимуляции KvLQT1/KCNE1 SGK1 необходима структурная целостность, любые мутации в белке KvLQT1 могут приводить к снижению стимуляции этого канала со стороны SGK1. Общие мутации в KvLQT1 известно, что вызывают уменьшение этого медленного задержанного тока калийного выпрямителя, удлинение потенциала действия сердца и предрасположенность к тахиаритмии. Мутации либо в альфа-субъединице этого комплекса, KvLQT1, либо в бета-субъединице, KCNE1, могут приводить к синдрому удлиненного интервала QT или другим нарушениям сердечного ритма.