钾通道，内向矫正，J 家族，成员 4；KCNJ4

海马内向整流钾通道；HIR；HRK1

HGNC 批准的基因符号：KCNJ4

细胞遗传学定位：22q13.1 基因组坐标（GRCh38）：22:38,426,327-38,455,199（来自 NCBI）

▼ 说明

KCNJ4 基因编码存在于心脏和大脑中的小电导内向整流钾通道（Perier et al., 1994；Makhina 等人，1994）。

▼ 克隆与表达

Perier et al.（1994）和Makhina et al.（1994）都克隆并测序了人类KCNJ4基因。Perier 等人（1994）使用与其他内向整流通道具有序列相似性的表达序列标签（EST）作为探针，从海马 cDNA 文库中分离出 KCNJ4 的克隆（他们称之为海马内向整流通道，或 HIR）。如ROMK1（KCNJ1；600359）。他们将 HIR 蛋白的一级结构与其他类似的 K+ 通道进行了比较。HIR 与其他内向整流 K+ 通道的区别在于其较小的单一电导。Makhina et al.（1994）也使用相同的EST探针鉴定了人类KCNJ4基因；他们将该通道称为 HRK1。预测的 445 个氨基酸的 HRK1 蛋白与其他报道的内向整流蛋白有很大不同，可能代表一个新的亚家族。

▼ 测绘

Budarf等（1995）将KCNJ4基因称为HIR，通过对体细胞杂交DNA进行PCR分析，将该基因归属于染色体22。Southern 印迹分析用于对 HIR 基因进行亚定位，使用体细胞杂交组的子集将染色体 22 的长臂分为 25 个区域。该程序将 HIR 基因分配给 22q13.1 的一个亚区域。荧光原位杂交同样将 HIR 基因定位到 22q13.1。还通过鉴定 HIR 基因阳性的 CEPH YAC 并鉴定该 YAC 携带的标记来定位基因座。

▼ 基因功能

Perier et al.（1994）研究了非洲爪蟾卵母细胞表达系统中HIR的电生理特征。

Makhina et al.（1994）发现，当在爪蟾卵母细胞中表达时，HRK1产生大量的内向K+电流，但很少的外向K+电流，正如在神经胶质细胞中观察到的那样。他们提出HRK1可能是预测的神经胶质细胞内向整流器。

由 PDZ 蛋白 LIN7（参见 LIN7A, 603380）和 CASK（300172）组成的复合物通过 PDZ 相互作用协调肾基底外侧膜 KCNJ4 的极化表达。Alewine et al.（2006）利用酵母2-杂交和免疫共沉淀分析发现TIP1（TAX1BP3; 616484）直接与KCNJ4相互作用并抑制其与LIN7/CASK的相互作用，导致KCNJ4在极化的大鼠和犬肾细胞中内化和内体靶向。该相互作用需要 TIP1 和 KCNJ4 的 PDZ 结构域。Alewine et al.（2006）提出，TIP1 作为显性失活 PDZ 结构域发挥作用，以对抗 PDZ 相互作用蛋白靶标（例如 KCNJ4）对基底外侧膜的靶向。

▼ 基因家族

已知几种不同的钾（K+）通道与神经系统中的电信号传导有关。一类由去极化激活，而第二类则不然。后者被称为内向整流 K+ 通道。内向整流器是一类特殊的钾通道，它在钾平衡电位的负电位下产生大的内向电流，在更正的电位下仅产生小外向电流。钾离子电导的这种不对称性在肌肉细胞和神经元的兴奋性中起着关键作用。Budarf等人（1995）指出，内向整流器在心脏和神经元功能中的核心作用表明它们可能与人类心血管和神经系统疾病的病因学有关。Makhina et al.（1994）观察到，与具有 6 个跨膜域的电压调节 K+ 通道不同，内向整流 K+ 通道在每个子单元内只有 2 个跨膜域，并且缺乏被认为充当电压传感器的区域。电压门控通道。