钠通道,上皮 1,γ 子单元;SCNN1G

钠通道,非电压门控 1,γ 子单元
钠通道,上皮细胞,γ 子单元;SCNEG

HGNC 批准的基因符号:SCNN1G

细胞遗传学定位:16p12.2 基因组坐标(GRCh38):16:23,182,745-23,216,883(来自 NCBI)

▼ 克隆与表达

Canessa等(1994)报道,在远端肾单位表达并受醛固酮调节的阿米洛利敏感上皮钠通道(ENaC)由3个结构相似的子单元组成:α(SCNN1A;600228), β(SCNN1B; 600760)和γ(SCNN1G)。每个包含 2 个跨膜结构域、胞质内氨基末端和羧基末端以及富含半胱氨酸的胞外结构域。这 3 种蛋白质的氨基酸序列有 32% 至 37% 的同一性。α 子单元单独表达时支持钠电导;β 和 γ 子单元本身不支持钠电导,但当与 α 子单元结合表达时会大大增强通道活性。

Voilley等人(1995)从人肺文库中克隆了人SCNN1G cDNA。预测的蛋白质长 649 个氨基酸,与大鼠蛋白质有 86% 的一致性。

▼ 测绘

Voilley等人(1995)通过原位杂交和脉冲场凝胶杂交表明,SCNN1G和SCNN1B基因位于人类染色体16p13-p12上一个共同的400-kb片段内。SAH基因(145505)是与高血压相关的大鼠SA基因的人类同源物,定位于染色体16的相同区域。

Hansson等人(1995)利用SCNN1G基因编码区中常见的SSCP变体,将该基因定位到染色体16,并显示出与SCNN1B基因的“完整”连锁。Hansson等人(1995)证明SCNN1G和SCNN1B基因位于同一个YAC克隆上。

Pathak et al.(1996)报道小鼠同源基因Scnn1g对应到小鼠染色体7,并与小鼠Scnn1b和Pkcb(176970)基因共分离。

▼ 基因功能

Canessa et al.(1994)发现α子单元单独表达时支持钠电导;β 和 γ 子单元本身不支持钠电导,但当与 α 子单元结合表达时会大大增强通道活性。

在爪蟾卵母细胞研究中,Abriel等人(1999)证明野生型NEDD4(602278)与ENaC的过度表达会抑制通道的活性。这些效应取决于 ENaC C 端 PY 基序的存在,通道活性的变化完全是由于质膜上 ENaC 数量的变化。Abriel 等人(1999)得出结论,NEDD4 是 SCNN1 的负调节因子,并提出在 Liddle 综合征(177200)中观察到的 ENaC 中 NEDD4 结合位点的丢失可能解释了细胞表面通道数量的增加、钠吸收的增加。远端肾单位,因此导致该疾病中的高血压。

Harvey et al.(2001)利用远西方检测方法证明,所有 3 个 ENaC 子单元均与 NEDD4 和 KIAA0439(NEDD4L; 606384)。

Volk et al.(2005)发现,胶原蛋白凝集素g导管细胞系中人ENaC-γ的表达增加了Na+转运。只需少量的ENaC-γ即可充分增加Na+的转运;蛋白质表达的进一步增加不会导致Na+转运的进一步增加。与与 Liddle 综合征相关的 ENaC-γ 突变体相似的 C 端截短的 ENaC-γ 蛋白的表达水平低于野生型 ENaC-γ,但它比野生型子单元产生更多的 Na+ 转运,支持了 Liddle 突变的作用在产生高血压。

噻唑烷二酮类(TZDs)是 PPARG(601487)激动剂,可以使细胞对胰岛素敏感。TZDs治疗2型糖尿病(NIDDM;125853)因全身液体潴留而变得复杂。guan等(2005)发现,用阿米洛利(一种胶原凝集素g导管特异性利尿剂)治疗小鼠,可以逆转TZD引起的肾Na+吸收增强、水肿和水体重增加。小鼠胶原凝集素g管中Pparg的缺失可阻断TZD诱导的体重增加,降低肾Na+亲合力,并增加血浆醛固酮。用 TZD 处理培养的小鼠胶原凝集素g 导管,通过 Pparg 依赖性途径增加阿米洛利敏感的 Na+ 吸收和 Scnn1g mRNA 表达。guan et al.(2005)得出结论,SCNN1G是胶原凝集素g导管中的PPARG靶基因,并且该通路的激活介导与TZD相关的液体潴留。

▼ 分子遗传学

利德尔综合症2

SCNN1B 基因(600761)突变引起的肾上皮通道的组成性激活已被证明是 Liddle 综合征的病因(见 177200),这是一种常染色体显性遗传性高血压,其特征是早发型高血压伴有低钾血症、血浆抑制肾素活性,并抑制盐皮质激素醛固酮的分泌。Hansson等(1995)报道了一个日本家系(K204),患有临床典型的Liddle综合征(LIDLS2;618114)并表明该疾病是由上皮钠通道γ子单元突变引起的。该突变引入了一个提前终止密码子,删除了编码蛋白(600761.0001)细胞质C端的最后76个氨基酸。在该位置截短的γ-子单元的表达导致通道活性的激活,类似于β-子单元突变(例如,600760.0001)。这些发现证明了利德尔综合征的遗传异质性。此外,研究结果揭示了β和γ子单元在体内通道活性负调节中的孤立作用。

Shi等人(2010)在一个患有Liddle综合征-2的中国家庭的3名受影响成员中发现了一个杂合无义突变(Q567X;600761.0007)在SCNN1G基因中。

Hiltunen等人(2002)在一对患有Liddle综合征的芬兰母子中鉴定出SCNN1G基因(N530S;N530S;600761.0008)因家庭疾病而隔离。功能分析表明,与野生型 SCNN1G 相比,突变体的通道活性增加了 2 倍。

Wang等人(2007)在一名患有Liddle综合征的日本男性中鉴定出SCNN1G(600761.0009)中5-bp从头缺失的杂合性。作者表示,这是首例报告的 SCNN1G 基因突变的散发患者,并指出,对于没有高血压家族史的患者,应考虑 Liddle 综合征。

假性醛固酮减少症,IB3 型,常染色体隐性遗传

I 型假性醛固酮增多症(参见 PHA1B3, 620126)是一种罕见的遗传性疾病,其特征是盐消耗和终末器官对盐皮质激素无反应。Strautnieks等人(1996)在3个PHA I与染色体16p连锁的家系中证明了SCNN1G基因(600761.0002)的纯合突变导致了转录本的错误剪接。

支气管扩张伴或不伴汗液氯化物升高 3

Fajac等(2008)在55例特发性支气管扩张症患者中筛选了SCNN1G基因(BESC3;CFTR基因(602421)有1个突变或无突变,并鉴定出2个突变杂合性(G183S,600761.0005;613071)。E197K,600761.0006),分别在3名CFTR缺乏突变的患者中。

SCNN1G 多态性与收缩压和脉压

Iwai et al.(2001)在SCNN1G基因启动子区发现了4个多态性,包括-173G-A,并证实了另外2个位于外显子3和13的多态性。他们发现-173G-A多态性具有显着的显着性。对收缩压和脉压的影响。AA 基因型与收缩压下降 11 毫米汞柱、脉压下降 8 毫米汞柱以及较高的低血压患病率相关。使用MDCK细胞和人肾上皮细胞的瞬时转染测定表明-173G等位基因的启动子活性高于-173A等位基因的启动子活性。-173A 等位基因的影响是隐性的,仅 0.7% 的研究人群中发现了 AA 基因型。

▼ 动物模型

为了检验钠转运加速会产生与囊性纤维化相似的肺部疾病(219700)的假设,Mall 等人(2004)培育了气道特异性上皮钠通道过度表达的小鼠。Mall 等人(2004)使用气道特异性俱乐部细胞分泌蛋白启动子将单个 SCNN1 子单元转基因的表达靶向下气道上皮。他们证明体内气道钠吸收增加会导致气道表面液体容量减少、粘液浓度增加、粘液转运延迟以及粘液粘附到气道表面。粘液运输缺陷导致严重的自发性肺部疾病,其特征与囊性纤维化相似,包括粘液阻塞、杯状细胞化生、中性粒细胞炎症和细菌清除不良。Mall et al.(2004)得出结论,气道钠吸收增加会引发囊性纤维化样肺部疾病,并为研究这种疾病的发病机制和治疗提供了模型。

▼ 等位基因变异体(9个精选例子):

.0001 李德尔综合症2

SCNN1G、TRP574TER

在一个患有利德尔综合征(LIDLS2;LIDLS2)的日本家庭(K204)的受影响成员中 Hansson等人(1995)对应到SCNN1B基因中没有突变的染色体16,在SCNN1G基因的最后一个编码外显子中鉴定出纯合的G到A的转变,导致trp574到-三(W574X)替代。该突变基因编码的蛋白质含有完整的第二跨膜结构域,被认为是通道孔的一部分,但在细胞质 C 末端被截短了 12 个氨基酸,删除了正常蛋白质的最后 76 个氨基酸。与表达野生型通道的卵母细胞相比,爪蟾卵母细胞中突变蛋白的表达显示出增加的钠电导。在 500 名白种人、非裔美国人或亚洲人后裔对照受试者的 1,000 个等位基因中未发现该变异,表明它不是常见的多态性。

.0002 假性醛固酮减少症,IB3 型,常染色体隐性遗传

SCNN1G、IVSAS、GA、-1

3个常染色体隐性遗传性假性醛固酮增多症I型家系中与16p(PHA1B3;Strautnieks et al.(1996)证明了SCNN1G基因中存在3-prime剪接位点突变(318-1G-A)。Strautnieks et al.(1996)从异常剪接产物的性质出发,提出318号核苷酸上游的受体剪接位点发生了突变。这将产生 2 个异常 mRNA,一个是跳过下游外显子的结果,另一个是下游 6 bp 隐秘剪接位点激活的结果。通过发现内含子 A 的 3-prime 受体剪接位点 -1 位置处的 G 到 A 转变的纯合性,该假设得到了证实,对于该内含子 A,其亲本都是杂合的。在另外 2 个 16p 连锁家族中也发现了相同的突变。因此Strautnieks等人(1996)表明PHA1与Liddle综合征(一种常染色体显性遗传疾病)等位基因。SCNN1G 和 SCNN1B(600760)中的 Liddle 综合征突变产生 C 末端截短的子单元。PHA1 中观察到的 SCNN1 基因突变预计会产生 2 种异常蛋白。一个突变子单元将以类似于 PHA1 中 α-子单元突变中描述的方式被严重截短。作者推测突变子单元可能无法组装,或者如果合并,可能会破坏通道的正常多聚体构型。第二个异常γ-子单元缺少与第一个跨膜结构域相邻的3个高度保守的氨基酸。Strautnieks et al.(1996)预测这种突变不太可能影响介导激素调节的机制,但可能会降低单通道电导或开放状态概率。

.0003 假性醛固酮减少症,IB3 型,常染色体隐性遗传

SCNN1G、1-BP DEL、1627G

探讨 1 例日本散发性 I 型全身性假性醛固酮增多症(PHA1B3;PHA1B3;620126),Adachi et al.(2001)测定了该患者上皮钠通道各子单元基因的核苷酸序列。该患者为上皮钠γ子单元基因第12号外显子(1627delG)1个碱基缺失和第11内含子5个剪接受体位点1570-1G-A取代(600761.0004)的复合杂合子。渠道。1627delG 突变改变了阅读框,导致外显子 12 中出现过早终止密码子。RT-PCR 未鉴定出来自含有剪接位点突变的等位基因的信使 RNA。

.0004 假性醛固酮减少症,IB3 型,常染色体隐性遗传

SCNN1G、IVS11AS、GA、-1

讨论常染色体隐性遗传假性醛固酮增多症I型(PHA1B3)患者上皮钠通道γ子单元基因复合杂合状态内含子11内含子11的5-剪接受体位点1570-1G-A取代; Adachi 等人(2001),参见 620126),参见 600761.0003。

.0005 支气管扩张伴或不伴汗氯化物升高 3

SCNN1G、GLY183SER

一名 36 岁非洲裔女性,患有特发性支气管扩张,鼻电位差异常,但汗液氯化物正常(BESC3;613071),其CFTR基因(602421)突变阴性,Fajac等人(2008)鉴定出SCNN1G基因外显子3中547G-A转变的杂合性,导致gly183到ser(G183S)保守残基处的取代。在 50 名白人对照者中未发现该突变。患者1秒用力呼气量(FEV1)为预测值的90%。

.0006 伴有或不伴有汗氯化物升高的支气管扩张 3

SCNN1G、GLU197LYS

一名 24 岁白人女性和一名无关的 46 岁白人男性患有特发性支气管扩张,汗液氯化物和鼻电位差正常(BESC3;Fajac et al.(2008) 鉴定了 SCNN1G 基因外显子 3 中 591G-A 转变的杂合性,导致 glu197 到 lys(E197K)代换。在 50 名白人对照者中未发现该突变。作者指出,两名患者均受到严重影响,肺功能测试显示气道阻塞(FEV1 分别为预测值的 64% 和 35%)。

.0007 李德尔综合症2

SCNN1G、GLN567TER

一个中国家庭的 3 名受影响成员患有 Liddle 综合征 2(LIDLS2; 618114),Shi et al.(2010)在SCNN1G基因中发现了一个杂合的C到T的转变,导致gln567到ter(Q567X)的取代。

.0008 李德尔综合症2

SCNN1G、ASN530SER

芬兰一对患有利德尔综合症的母子(LIDLS2; 618114),Hiltunen 等人(2002)在 SCNN1G 基因的外显子 13 起始点后 20 个核苷酸处鉴定了 A 到 G 转变的杂合性,导致在保守序列内出现 asn530 到 Ser(N530S)的取代。第二跨膜结构域之前的细胞外环。在先证者未受影响的兄弟或姨妈中未发现该突变。然而,在 291 名健康芬兰献血者中的 1 名以及 175 名年龄在 50 至 69 岁之间血压正常较低的对照芬兰男性中的 1 名中检测到了 N530S 变异;两人均无法接受进一步评估。功能分析表明,与野生型 SCNN1G 相比,突变体的通道活性增加了 2 倍。由于 N530S 突变没有改变单通道电导,因此作者得出结论,该变体使通道开放概率增加了 2 倍。

.0009 李德尔综合症2

SCNN1G、5-BP DEL、AGCTC、CODON 583

一名患有高血压、低钾血症和血浆肾素活性低的日本男性(LIDLS2;618114),Wang et al.(2007)在SCNN1G基因最后一个外显子的密码子583(NM_001039)处发现了从头5bp缺失(AGCTC)的杂合性,导致移码,预计会导致提前终止密码子残基 585,去除 65 个氨基酸,并将密码子 E583 和 A584 更改为 D583 和 P584。在他未受影响的父母、50 名随机选择的高血压患者或 50 名血压正常对照者中均未发现该突变。

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