KCNE5

بروتين KCNE1-like المعروف أيضًا باسم KCNE1L هو بروتين يتم ترميزه في البشر بواسطة جين KCNE1L . ^{[ 5 ] [ 6 ]}

تُمثل قنوات البوتاسيوم ذات البوابات الفولتية ( K_{_v} ) الفئة الأكثر تعقيدًا من قنوات الأيونات ذات البوابات الفولتية، وذلك من الناحيتين الوظيفية والبنيوية. وتشمل وظائفها المتنوعة تنظيم إطلاق النواقل العصبية، ومعدل ضربات القلب، وإفراز الأنسولين، واستثارة الخلايا العصبية، ونقل الإلكتروليتات في الخلايا الظهارية، وانقباض العضلات الملساء، وحجم الخلية. يُشفّر الجين KCNE5 بروتينًا غشائيًا، يُسمى KCNE5 (كان يُسمى سابقًا KCNE1-L)، والذي يُظهر تشابهًا تسلسليًا مع ناتج جين KCNE1 ، وهو أحد أفراد عائلة قنوات البوتاسيوم ذات البوابات الفولتية المرتبطة بـ isk. ^{[ 6 ]}

تتألف عائلة جينات KCNE من خمسة جينات في الجينوم البشري، يُشفّر كل منها بروتينًا غشائيًا من النوع الأول. تُعدّ وحدات KCNE الفرعية وحدات تنظيمية لقنوات البوتاسيوم، لا تُمرّر التيارات بنفسها، بل تُغيّر خصائص الوحدات الفرعية ألفا المُشكّلة لمسام قنوات البوتاسيوم. يُعتبر KCNE5 حتى الآن أقل أعضاء عائلة KCNE دراسةً، ولكنه معروف بتنظيمه لعدد من الأنواع الفرعية المختلفة لقنوات K_v . يتجمع KCNE5 مع KCNQ1 ، وهي وحدة فرعية ألفا لقناة K_{_v}، وتُعرف بدورها في إعادة استقطاب البطين وفي العديد من الأنسجة الظهارية. يُحفّز هذا التجمع المشترك انزياحًا بمقدار +140 ملي فولت في اعتماد التنشيط على الجهد (عند التعبير المشترك في خلايا CHO)، مما يُثبّط نشاط KCNQ1 عبر نطاق الجهد الفسيولوجي الطبيعي في معظم الأنسجة. ^{[ 7 ]}

يثبط KCNE5 أيضًا نشاط القنوات المتكونة مع KCNQ1 و KCNE1 . ^{[ 8 ]} في حين أنه لا يؤثر على نشاط قنوات KCNQ2 أو KCNQ2/3 أو KCNQ5، فإن KCNE5 يثبط KCNQ4 في خلايا CHO ^{[ 7 ]} ولكن ليس في البويضات. ^{[ 9 ]}

على الرغم من عدم وجود تأثيرات معروفة له على نشاط قناة hERG (K _v 11.1) أو قناة عائلة K _v 1.x، فإن KCNE5 يثبط نشاط K _v 2.1 بنسبة 50% ويسرع التنشيط، ويبطئ التعطيل، ويسرع التعافي من حالة التعطيل المغلقة للقنوات المكونة من K _v 2.1 والوحدة الفرعية ألفا "الصامتة"، K _v 6.4. ^{[ 10 ]}

أُفيد سابقًا أن KCNE5 لا ينظم K _v 4.2 أو K _v 4.3 ، ولكن وُجد أنه يُسرّع ويُزيح اعتماد الجهد الكهربائي لتعطيل مُركبات قنوات K _{v 4.3-KChIP2 نحو اليسار.} ^{[ 11 ]}

تُعدّ وحدات عائلة KCNE بروتينات غشائية من النوع الأول، ذات طرف أميني خارجي وطرف كربوكسيلي داخلي. ^{[ 12 ]} يكون نطاقها عبر الغشائي حلزونيًا ألفا في KCNE1 وKCNE2 وKCNE3، ومن المتوقع أن يكون حلزونيًا أيضًا في KCNE4 وKCNE5. يتمثل الدور المعروف لأفراد عائلة KCNE في كونها وحدات فرعية بيتا لقنوات البوتاسيوم (K_v) _، حيث تنظم الخصائص الوظيفية لوحدات ألفا _لقنوات البوتاسيوم، وتساهم جميع أجزاء الوحدة الفرعية بيتا الثلاثة في الارتباط والتعديل الوظيفي و/أو تعديل النقل بدرجات متفاوتة. لم يتم تحديد البنية عالية الدقة لـ KCNE5 حتى عام 2016. KCNE5 هو جين مرتبط بالكروموسوم X، ويُشفّر بروتينًا مكونًا من 143 حمضًا أمينيًا في الإنسان العاقل . ^{[ 5 ]}

تُعبر نسخ جين KCNE5 البشري بأعلى مستوياتها في عضلة القلب والعضلات الهيكلية والحبل الشوكي والدماغ، كما يمكن الكشف عنها في المشيمة. ^{[ 5 ] [ 13 ]} وفي الفئران، تم الكشف عن نسخة Kcne5 في خلايا العرف العصبي القحفي الجنيني المهاجرة، والعقد العصبية، والقطع الجسدية، والطبقة العضلية فوق الجدارية. ^{[ 5 ]}

يُحذف هذا الجين الخالي من الإنترونات في متلازمة الجينات المتجاورة AMME، ويُحتمل أن يكون له دور في التشوهات القلبية والعصبية الموجودة في هذه المتلازمة. ^{[ 5 ]}

يُعبر عن جين KCNE5 في المشيمة البشرية، ويزداد تعبيره في حالات تسمم الحمل ، على الرغم من عدم إثبات العلاقة السببية لهذه الظاهرة. ^{[ 13 ]}

ترتبط الطفرات الوراثية في جين KCNE5 البشري بالرجفان الأذيني ومتلازمة بروجادا . يُعدّ الرجفان الأذيني أكثر اضطرابات نظم القلب المزمنة شيوعًا ، إذ يُصيب ما بين 2 إلى 3 ملايين شخص في الولايات المتحدة وحدها، غالبيتهم من كبار السن. ترتبط نسبة قليلة من الحالات بطفرات جينية في قنوات الأيونات، بينما ترتبط الغالبية بعيوب خلقية في القلب. أما متلازمة بروجادا فهي اضطراب نادر نسبيًا ولكنه مميت في نظم القلب البطيني، ويرتبط في الغالب بطفرات في جين قناة الصوديوم ذات البوابات الفولتية SCN5A ، ولكنه يرتبط أيضًا ببعض الطفرات في تسلسل جين قناة البوتاسيوم (K _{_v}).

ترتبط طفرة L65F في جين KCNE5 بالرجفان الأذيني، وتؤدي إلى زيادة تيارات KCNQ1-KCNE1 عند التعبير المشترك مع هذه الوحدات الفرعية. في المقابل، وُجد أن تعدد الأشكال في جين KCNE5 الذي يُشفّر استبدال P33S أقل شيوعًا لدى مرضى الرجفان الأذيني مقارنةً بالأفراد الأصحاء، ^{[ 14 ]} على الرغم من أن هذه النتائج تتعارض مع نتائج دراسات أخرى. ^{[ 15 ]}

تم الكشف عن الطفرة KCNE5-Y81H لدى رجل مصاب بنمط بروجادا من النوع الأول في تخطيط كهربية القلب السطحي ، بينما تم الكشف عن الطفرة KCNE5-D92E:E93X في حالة أخرى من بروجادا، وارتبطت بالموت المفاجئ المبكر لدى أفراد آخرين من الذكور في العائلة، ولكن ليس لدى الإناث - وهذا أمر مهم لأن KCNE5 جين مرتبط بالكروموسوم X. لم تؤثر هاتان الطفرتان الجينيتان على تيارات KCNQ1-KCNE1 عند التعبير عنهما معًا في خلايا CHO، ولكنهما أنتجتا تيارات أكبر من النوع البري KCNE5 عند التعبير عنهما مع K _v 4.3-KChIP2، مما يوفر آلية محتملة لمتلازمة بروجادا، أي زيادة كثافة تيار Ito البطيني. ^{[ 16 ]}

كما تم الإبلاغ عن أن أحد متغيرات جين KCNE5 في المنطقة غير المشفرة، وهو المتغير G من تعدد الأشكال rs697829 A/G، يرتبط بفترة QT مطولة ونسبة خطر أعلى للوفاة، مقارنةً بالمتغير G. ^{[ 17 ]}

تتضمن هذه المقالة نصًا من المكتبة الوطنية الأمريكية للطب ، وهو متاح للعموم .