Functional analysis of S1021Qfs*98 variant in KCNH2 channel (hERG gene)

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216224%3A14110%2F23%3A00134660" target="_blank" >RIV/00216224:14110/23:00134660 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Funkční analýza varianty S1021Qfs*98 v kanálu KCNH2 (genu hERG)

Original language description

Úvod: Draslíkový kanál KCNH2, jehož pór-formující podjednotka je kódována genem hERG, hraje významnou roli v repolarizaci srdeční tkáně. Proto se často stává tématem prací v oblasti kardiologie. V případě mutací snižujících funkci kanálu (tzv. loss-of-function) dochází ke zpoždění repolarizace srdeční tkáně, což vede k prodloužení intervalu QT na elektrokardiogramu (asociace se syndromem dlouhého QT typu 2, LQT2, který představuje 30 – 45 % všech LQT) a ke vzniku arytmií, které mohou vyústit až v náhlou srdeční smrt. V rámci našeho projektu se zabýváme možným genetickým podmíněním idiopatické fibrilace komor. U jednoho z probandů byly identifikovány dvě mutace v KCNH2, S1021Qfs*98 a A228V. Funkční analýza první z nich je tématem tohoto příspěvku. Metodika: Měření provádíme metodou whole cell patch clamp, konkrétně v módu voltage clamp, při 37 °C na wild-type (WT) a mutovaných (S1021Qfs*98) KCNH2 kanálech přechodně exprimovaných na buněčné linii CHO (z angl. Chinese hamster ovary). Pro zpřesnění výsledků bylo prováděno i měření u netransfekovaných CHO buněk. Měřený proud byl aktivován protokolem sestávajícím ze dvou impulzů trvajících 2 s, u prvního bylo vnucované napětí variabilní a postupně se zvyšovalo od -50 do +50 mV (po 10 mV; záznam byl využit pro určení časového konstanty aktivace τact), druhý impulz dosahoval napětí -50 mV (záznam byl využit pro stanovení velikosti proudu a po normalizaci rovněž pro určení napětí, kdy proud dosahuje poloviční aktivace V1/2, a sklonu této křivky k); klidové napětí -80 mV, stimulační frekvence 0,08 Hz. Výsledky: Ze získaných výsledků vyplývá, že testovaná mutace vedla k signifikantnímu poklesu proudu (při 0 mV: 219,4 pA u WT vs. 65,3 pA u S1021Qfs*98; P &lt; 0,01, n = 17 a 18 u WT, resp. S1021Qfs*98). Napěťová závislost ustálené aktivace nevykazovala u mutace signifikantní změny (V1/2 = -2,75 mV a k = 8,64 u WT vs. V1/2 = 4,06 mV a k = 8,90 u S1021Qfs*98; P &gt; 0,05, n – viz výše). Rovněž τact nebylo při většině napětí rozdílné (při 0 mV: 714,6 ms u WT vs. 571,6 ms u S1021Qfs*98; P &gt; 0,05, n = 19 a 14 u WT, resp. S1021Qfs*98). Závěr: Dosavadní měření ukázala, že mutace S1021Qfs*98 působí signifikantní pokles proudu o zhruba 70 %, jde tedy jednoznačně o loss-of-function mutaci. Nebyl však patrný žádný signifikantní posun v časové a napěťové závislosti aktivace proudu. V současné době se zaměřujeme na studium dalších funkčních charakteristik S1021Qfs*98-KCNH2 kanálů, např. jeho inaktivace a deaktivace.

Czech name

Funkční analýza varianty S1021Qfs*98 v kanálu KCNH2 (genu hERG)

Czech description

Úvod: Draslíkový kanál KCNH2, jehož pór-formující podjednotka je kódována genem hERG, hraje významnou roli v repolarizaci srdeční tkáně. Proto se často stává tématem prací v oblasti kardiologie. V případě mutací snižujících funkci kanálu (tzv. loss-of-function) dochází ke zpoždění repolarizace srdeční tkáně, což vede k prodloužení intervalu QT na elektrokardiogramu (asociace se syndromem dlouhého QT typu 2, LQT2, který představuje 30 – 45 % všech LQT) a ke vzniku arytmií, které mohou vyústit až v náhlou srdeční smrt. V rámci našeho projektu se zabýváme možným genetickým podmíněním idiopatické fibrilace komor. U jednoho z probandů byly identifikovány dvě mutace v KCNH2, S1021Qfs*98 a A228V. Funkční analýza první z nich je tématem tohoto příspěvku. Metodika: Měření provádíme metodou whole cell patch clamp, konkrétně v módu voltage clamp, při 37 °C na wild-type (WT) a mutovaných (S1021Qfs*98) KCNH2 kanálech přechodně exprimovaných na buněčné linii CHO (z angl. Chinese hamster ovary). Pro zpřesnění výsledků bylo prováděno i měření u netransfekovaných CHO buněk. Měřený proud byl aktivován protokolem sestávajícím ze dvou impulzů trvajících 2 s, u prvního bylo vnucované napětí variabilní a postupně se zvyšovalo od -50 do +50 mV (po 10 mV; záznam byl využit pro určení časového konstanty aktivace τact), druhý impulz dosahoval napětí -50 mV (záznam byl využit pro stanovení velikosti proudu a po normalizaci rovněž pro určení napětí, kdy proud dosahuje poloviční aktivace V1/2, a sklonu této křivky k); klidové napětí -80 mV, stimulační frekvence 0,08 Hz. Výsledky: Ze získaných výsledků vyplývá, že testovaná mutace vedla k signifikantnímu poklesu proudu (při 0 mV: 219,4 pA u WT vs. 65,3 pA u S1021Qfs*98; P &lt; 0,01, n = 17 a 18 u WT, resp. S1021Qfs*98). Napěťová závislost ustálené aktivace nevykazovala u mutace signifikantní změny (V1/2 = -2,75 mV a k = 8,64 u WT vs. V1/2 = 4,06 mV a k = 8,90 u S1021Qfs*98; P &gt; 0,05, n – viz výše). Rovněž τact nebylo při většině napětí rozdílné (při 0 mV: 714,6 ms u WT vs. 571,6 ms u S1021Qfs*98; P &gt; 0,05, n = 19 a 14 u WT, resp. S1021Qfs*98). Závěr: Dosavadní měření ukázala, že mutace S1021Qfs*98 působí signifikantní pokles proudu o zhruba 70 %, jde tedy jednoznačně o loss-of-function mutaci. Nebyl však patrný žádný signifikantní posun v časové a napěťové závislosti aktivace proudu. V současné době se zaměřujeme na studium dalších funkčních charakteristik S1021Qfs*98-KCNH2 kanálů, např. jeho inaktivace a deaktivace.

Type

O - Miscellaneous

CEP classification

—

OECD FORD branch

30201 - Cardiac and Cardiovascular systems

Project

<a href="/en/project/NU22-02-00348" target="_blank" >NU22-02-00348: Functional assessment of genetic variants in clinically “true” cases of idiopathic ventricular fibrillation: in vitro and in silico modelling to reveal the arrhythmogenic mechanism</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2023

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů