HERG-Kanal

Der hERG-Kanal (Abk. für engl. human Ether-a-go-go Related Gene) ist ein spannungsaktivierter, auswärtsgleichrichtender Kaliumkanal in Herzmuskelzellen^[1]^[2] und Nervenzellen des Nucleus subthalamicus^[3].

Eigenschaften

Der Kanal besteht aus vier Untereinheiten mit je sechs Transmembrandomänen und ist für die teilweise Repolarisation durch einen schnellen Kaliumausstrom I_Kr während des Aktionspotentials im Herzen verantwortlich.^[4] Der hERG-Kanal besitzt einen Einfluss auf die Zellteilung und die Apoptose.^[5]

Struktur

Das KCNH2-Protein

Bei den hERG-Kaliumkanälen kann es sich entweder um Homo- oder Heterotetramere von α-Untereinheiten oder um Heterotetramere aus α- und β-Untereinheiten handeln. Als α-Einheit können die Proteine Kv11.1 (Gen: KCNH2), Kv11.2 (KCNH6), Kv11.3 (KCNH7) oder Kv7.1 (KCNQ1) fungieren, und MinK (KCNE1), MiRP1 (KCNE2) und MiRP2 (KCNE3) sind mögliche β-Einheiten. Nicht alle Kombinationen sind erlaubt.

Pathophysiologie

Veränderungen des Kanals führen zum Long- oder Short-QT-Syndrom. Da die Repolarisation des Aktionspotenzials verändert wird, können gefährliche Herzrhythmusstörungen (Arrhythmien) auftreten. Nachdem einige Pharmaka zu einer unbeabsichtigten Beeinflussung des hERG-Kanals geführt haben, schreibt die amerikanische Zulassungsbehörde vor, dass alle neuen Wirkstoffe auf ihre hERG-Aktivität getestet werden. Der ungeheure Bedarf an diesen Tests war eine der Haupttriebfedern der Entwicklung automatisierter Ionenkanalanalyse.

Namensgebung

Das für das Protein codierende Gen liegt im Locus Chr.7 q35-q36, also auf dem q-Arm des menschlichen Chromosoms 7 im Abschnitt 35 und 36. Das Gen ist verwandt mit dem bei Drosophila gefundenen Ether-A-Go-Go-Gen. Mutationen in diesem Gen lösen bei den betroffenen Fliegen unter Ethernarkose ein Fußzucken aus, das an die berühmten Tänze aus dem zu der Zeit legendären Rockclub Whisky A Go-Go erinnert. Die Namensgebung erfolgte durch William D. Kaplan in den 1960er-Jahren.

Weblinks

International Conference on Harmonization

Einzelnachweise

↑ J. I. Vandenberg, M. D. Perry, M. J. Perrin, S. A. Mann, Y. Ke, A. P. Hill: hERG K(+) channels: structure, function, and clinical significance. In: Physiological Reviews. Band 92, Nummer 3, Juli 2012, S. 1393–1478, ISSN 1522-1210. PMID 22988594.
↑ K. Ishii, I. Norota, Y. Obara: Endocytic regulation of voltage-dependent potassium channels in the heart. In: Journal of Pharmacological Sciences. Band 120, Nummer 4, 2012, S. 264–269, ISSN 1347-8648. PMID 23165803. PDF.
↑ Chen-Syuan Huang, Guan-Hsun Wang, Chun-Hwei Tai, Chun-Chang Hu, Ya-Chin Yang: Antiarrhythmics cure brain arrhythmia: The imperativeness of subthalamic ERG K+ channels in parkinsonian discharges. In: Science Advances. Band 3, Nr. 5, 1. Mai 2017, ISSN 2375-2548, S. e1602272, doi:10.1126/sciadv.1602272, PMID 28508055, PMC 5425237 (freier Volltext) – (sciencemag.org [abgerufen am 14. November 2018]).
↑ J. C. Hancox, A. F. James: Refining insights into high-affinity drug binding to the human ether-à-go-go-related gene potassium channel. In: Molecular Pharmacology. Band 73, Nummer 6, Juni 2008, S. 1592–1595, ISSN 1521-0111. doi:10.1124/mol.108.047563. PMID 18381562.
↑ J. Jehle, P. A. Schweizer, H. A. Katus, D. Thomas: Novel roles for hERG K(+) channels in cell proliferation and apoptosis. In: Cell death & disease. Band 2, 2011, S. e193, ISSN 2041-4889. doi:10.1038/cddis.2011.77. PMID 21850047. PMC 3181422 (freier Volltext).

[1] J. I. Vandenberg, M. D. Perry, M. J. Perrin, S. A. Mann, Y. Ke, A. P. Hill: hERG K(+) channels: structure, function, and clinical significance. In: Physiological Reviews. Band 92, Nummer 3, Juli 2012, S. 1393–1478, ISSN 1522-1210. PMID 22988594.

[2] K. Ishii, I. Norota, Y. Obara: Endocytic regulation of voltage-dependent potassium channels in the heart. In: Journal of Pharmacological Sciences. Band 120, Nummer 4, 2012, S. 264–269, ISSN 1347-8648. PMID 23165803. PDF.

[3] Chen-Syuan Huang, Guan-Hsun Wang, Chun-Hwei Tai, Chun-Chang Hu, Ya-Chin Yang: Antiarrhythmics cure brain arrhythmia: The imperativeness of subthalamic ERG K+ channels in parkinsonian discharges. In: Science Advances. Band 3, Nr. 5, 1. Mai 2017, ISSN 2375-2548, S. e1602272, doi:10.1126/sciadv.1602272, PMID 28508055, PMC 5425237 (freier Volltext) – (sciencemag.org [abgerufen am 14. November 2018]).

[4] J. C. Hancox, A. F. James: Refining insights into high-affinity drug binding to the human ether-à-go-go-related gene potassium channel. In: Molecular Pharmacology. Band 73, Nummer 6, Juni 2008, S. 1592–1595, ISSN 1521-0111. doi:10.1124/mol.108.047563. PMID 18381562.

[5] J. Jehle, P. A. Schweizer, H. A. Katus, D. Thomas: Novel roles for hERG K(+) channels in cell proliferation and apoptosis. In: Cell death & disease. Band 2, 2011, S. e193, ISSN 2041-4889. doi:10.1038/cddis.2011.77. PMID 21850047. PMC 3181422 (freier Volltext).

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