氢电压门控通道 1; HVCN1

HV1
电压传感器域蛋白；VSOP

HGNC 批准的基因符号：HVCN1

细胞遗传学定位：12q24.11 基因组坐标（GRCh38）：12:110,648,686-110,704,952（来自 NCBI）

▼ 说明

HVCN1 是一种在免疫组织中高度表达的电压门控质子通道。HVCN1 等通道介导吞噬白细胞氧化爆发所需的质子电导，从而杀死微生物（Ramsey et al., 2006）。

▼ 克隆与表达

通过在数据库中搜索与阳离子通道相似的序列，Ramsey等人（2006）鉴定出了HVCN1，他们将其称为HV1。推导的 273 个氨基酸的蛋白质包含 4 个跨膜片段，对应于其他离子通道的电压传感域，但它缺乏孔域特征的跨膜片段。数据库分析显示HV1在免疫组织中富集，例如淋巴结、B淋巴细胞、单核细胞和脾脏。RNA点印迹分析检测到淋巴结中表达最高。蛋白质印迹分析显示，在大多数检查的免疫组织中都存在 32 kD HV1 蛋白。

Sasaki et al.（2006）克隆了小鼠Hvcn1，他们将其称为Vsop。RT-PCR 检测到在脾脏、全血、骨髓和巨噬细胞中高表达，在所有其他检查组织中表达较弱。

Lishko等人（2010）利用Western blot分析表明，人类精子HV1的表观分子质量约为32 kD。外周血单核细胞的免疫细胞化学分析显示出清晰的膜定位。在精子中，HV1 位于精子鞭毛的主要部分内。

▼ 基因功能

Ramsey et al.（2006）发现，转染HV1的人胚胎肾细胞产生电压和pH依赖性的、外向整流的全细胞电流。转染HV1的细胞响应去极化电压，产生激活动力学缓慢的电流和快速衰减的内向尾电流，并且HV1电流被细胞外Zn（2+）抑制。诱变研究表明，跨膜片段4中的arg205、arg208和arg211调节通道门控，而his139和his140是Zn（2+）抑制通道活性所必需的。

Sasaki et al.（2006）报道了小鼠 Hvcn1 的通道特征，与 Ramsey et al.（2006）报道的人类 HVCN1 的通道特征相似。

精子在男性生殖系统中处于静止状态，必须在女性生殖道中激活。激活需要通过质子从细胞质转移到细胞外环境来碱化精子细胞质。Lishko等人（2010）通过膜片钳记录射出的人类精子的细胞质液滴，表明这种向外的质子电流具有HV1的电生理和生化特性。人类精子的体外获能与 HV1 电流幅度的增加同时发生。Lishko et al.（2010）指出HV1作为二聚体存在于质膜中，然而，单个HV1子单元可以孤立地充当电压门控质子通道。他们还发现，小鼠精子中向外质子电流的激活动力学与人类精子不同，这表明潜在的机制也不同。

Musset et al.（2011）鉴定出112位的天冬氨酸是HV1选择性过滤器的关键组成部分。当中性氨基酸取代 asp112 时，突变通道失去质子特异性并变得阴离子选择性或不传导。只有谷氨酸突变体仍然具有质子特异性。附近的asp185的突变并没有损害质子选择性，表明asp112具有独特的作用。尽管组氨酸在其他蛋白质中穿梭质子，但当组氨酸或赖氨酸取代 asp112 时，突变体通道仍然是阴离子可渗透的。Musset et al.（2011）得出结论，HV1 的质子特异性需要选择性过滤器上有一个酸性基团。

Musset等（2012）通过对正常人精子进行免疫共沉淀分析，检测到了由NADPH氧化酶5（NOX5；NOX5；606572），酪氨酸激酶ABL的激活形式（ABL1; 189980）和HV1。免疫组织化学分析揭示了这 3 种蛋白质在精子鞭毛、颈部和顶体区域的共定位。钙动员或精子暴露于佛波酯或H2O2会导致超氧阴离子产生，添加超氧化物歧化酶（SOD1; 147450），NOX的药理抑制，或Ca（2+）螯合。H2O2 暴露还以 NOX5 依赖性方式增强精子活力。在表达 NOX5 的 K562 细胞中，HV1 的敲除消除了 H2O2 依赖性超氧化物的产生。Musset et al.（2012）得出结论，NOX5-ABL-HV1复合物在人类精子运动所需的活性氧的产生中起主要作用。

▼ 基因结构

Ramsey et al.（2006）确定HVCN1基因包含7个外显子，其中第一个是非编码外显子。

▼ 测绘

Ramsey et al.（2006）指出HVCN1基因定位于染色体12q24.11。