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

JANKOVÁ, Natálie, Martin KRÁL, Olga ŠVECOVÁ, Jiří PACHERNÍK, Tomáš NOVOTNÝ and Markéta BÉBAROVÁ. Funkční analýza varianty S1021Qfs*98 v kanálu KCNH2 (genu hERG) (Functional analysis of S1021Qfs*98 variant in KCNH2 channel (hERG gene)). In 50. pracovní konference Komise experimentální kardiologie. 2023.

Basic information

• Original name: Funkční analýza varianty S1021Qfs*98 v kanálu KCNH2 (genu hERG)
• Name (in English): Functional analysis of S1021Qfs*98 variant in KCNH2 channel (hERG gene)
• Authors: JANKOVÁ, Natálie (203 Czech Republic, belonging to the institution), Martin KRÁL (203 Czech Republic, belonging to the institution), Olga ŠVECOVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Jiří PACHERNÍK (203 Czech Republic), Tomáš NOVOTNÝ (203 Czech Republic, belonging to the institution) and Markéta BÉBAROVÁ (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution).
• Edition: 50. pracovní konference Komise experimentální kardiologie, 2023.

Other information

• Original language: Czech
• Type of outcome: Conference abstract
• Field of Study: 30201 Cardiac and Cardiovascular systems
• Country of publisher: Czech Republic
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• RIV identification code: RIV/00216224:14110/23:00134660
• Organization unit: Faculty of Medicine
• Keywords (in Czech): hERG; KCNH2; genetic variant; S1021Qfs*98; idiopathic ventricular fibrillation; CHO cell line; whole cell patch clamp
• Keywords in English: hERG; KCNH2; genetic variant; S1021Qfs*98; idiopathic ventricular fibrillation; CHO cell line; whole cell patch clamp

Abstract

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 < 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 > 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 > 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.

Abstract (in English)

The potassium channel KCNH2, whose pore-forming subunit is encoded by the hERG gene, plays an important role in cardiac tissue repolarization. Therefore, it is often the subject of work in cardiology. In the case of loss-of-function mutations, the repolarisation of cardiac tissue is delayed, leading to prolongation of the QT interval on the electrocardiogram (associated with long QT syndrome type 2, LQT2, which accounts for 30-45% of all LQTs) and arrhythmias that can lead to sudden cardiac death. We are investigating the possible genetic basis of idiopathic ventricular fibrillation. Two mutations in KCNH2, S1021Qfs*98 and A228V, have been identified in one proband. Functional analysis of the former is the focus of this paper.

Links

• MUNI/A/1343/2022, interní kód MU: Name: Zátěže kardiovaskulárního systému od A po Z

Investor: Masaryk University, Loads on the cardiovascular system from A to Z

• NU22-02-00348, research and development project: Name: Funkční hodnocení genetických variant u případů klinicky „skutečné“ idiopatické fibrilace komor: in vitro a in silico modelování s cílem odhalit arytmogenní mechanismus

Investor: Ministry of Health of the CR, Subprogram 1 - standard