致LQT2的无义突变的HERG通道的表达和药物拯救研究

目的本研究旨在探讨氨基糖苷类抗生素庆大霉素在异源表达系统中对导致长QT综合征2型的无义突变的HERG通道的作用。方法采用聚合酶链反应法制备相关突变体——W927X、R863X和E698X,并克隆到真核细胞表达载体中。将突变体的cDNA瞬时转染至HEK293细胞,应用全细胞膜片钳技术记录通道电流。药物拯救采用将转染24h后的HEK293细胞在含庆大霉素(400μg/mL)的培养液中孵育24h。结果W927X能表达典型的HERG电流,尽管与野生型HERG相比,电流幅值明显下降;R863X和E698X仅表达与未转染细胞上类似的内生性电流,说明未能形成功能性的HERG通道。庆大霉素能增强W927X的功能性表达,使其最大尾电流密度由11.6±2.4pA/pF(n=8)增至19.5±2.7pA/pF(n=7,P<0.05)。通道激活动力学特征在野生型HERG、W927X和W927X加庆大霉素干预组均没有明显差异。然而,庆大霉素对R863X和E698X并无明显作用。结论氨基糖苷类抗生素能部分恢复无义突变的HERG通道的功能性表达,且对不同的突变体其作用效应不同。

氨基糖甙类药物恢复HERG通道无义突变体的功能

目的本研究旨在探讨氨基糖甙类药物对纯合和杂合的HERG无义突变体的作用效应。方法采用聚合酶链反应法制备HERGR1014X突变体,并克隆至真核细胞表达载体中。将突变体的cDNA瞬时转染至HEK293细胞,应用全细胞膜片钳技术记录通道电流。药物拯救采用将转染24h后的HEK293细胞在含G-418或庆大霉素(终浓度为400μg/mL)的培养液中孵育24h。结果 R1014X能表达典型的HERG样电流,尽管与野生型(wildtype,WT)HERG相比,最大尾电流幅值明显下降(3.9±1.4pA/pF,n=8,vs.47.8±6.3pA/pF,n=12,P<0.01)。经过G-418和庆大霉素干预后,R1014X的最大尾电流密度分别增加至12.7±3.3pA/pF(n=7,P<0.05)和18.3±3.7pA/pF(n=8,P<0.05)。药物干预使R1014X的激活动力学特性亦得到恢复。Westernblot和共聚焦检测进一步证实,氨基糖甙类能促进全长的HERG通道蛋白的表达。G-418和庆大霉素对杂合的WT/R1014X通道作用效应不同:庆大霉素能使WT/R1014X的电流增加2.2倍(n=12,P<0.05),G-418却无明显效应。结论氨基糖甙类药物能恢复无义突变的HERG通道的功能性表达,且对纯合和杂合通道均有效,这为遗传性心律失常的治疗提供了新的思路。