KCNJ2 geni (KCNJ2 gene), potasyum kanalları yapmak için talimatlar sağlayan geniş bir gen ailesine aittir. Pozitif yüklü potasyum iyonlarını hücrelerin dışına taşıyan bu kanallar, bir hücrenin elektrik sinyalleri üretme ve iletme becerisinde önemli rol oynar.
Bir potasyum kanalının spesifik fonksiyonu, protein bileşenlerine ve vücuttaki konumuna bağlıdır. KCNJ2 proteini ile yapılan kanallar, hareket için kullanılan kaslarda (iskelet kasları) ve kalp (kardiyak) kasında aktiftir.
İskelet kasında, bu kanallar kas gerginliği (kasılma) ve vücudun hareket etmesine izin veren gevşeme paterninde önemli bir rol oynar. Kalpte, kanallar düzenli bir ritmi korumak için her kalp atışından sonra kalp kasının yeniden şarj edilmesinde rol oynar. KCNJ2 proteini ile oluşturulan kanallar da kemik gelişiminde rol oynayabilir, ancak bu süreçteki rolleri belirsizdir.
Araştırmacılar, kanalların normal çalışması için PIP2 adlı bir molekülün KCNJ2 proteini ile yapılan kanallara bağlanması gerektiğini belirlediler. PIP2 iyon kanalını aktive eder ve açık kalmasına yardımcı olarak iyonların hücre zarı boyunca akmasına izin verir.
KCNJ2 Genindeki Değişikliklerle İlgili Sağlık Sorunları (Hastalıklar)
Aşağıdaki hastalıklar KCNJ2 genindeki değişikliklerle ilişkilidir.
- Andersen-Tawil sendromu
- Kısa QT sendromu
- Ailesel atriyal fibrilasyon
1: Andersen-Tawil sendromu
Andersen-Tawil sendromu, kas güçsüzlüğü (periyodik paralizi), kalp ritminde değişiklik (aritmi) ve gelişimsel anormalliklere neden olan bir hastalıktır.
KCNJ2 genindeki 60’tan fazla mutasyonun Andersen-Tawil sendromuna neden olduğu bulunmuştur. Mutasyonların çoğu, KCNJ2 proteinindeki tek bir protein yapı taşını (amino asit) değiştirir.
KCNJ2 genindeki mutasyonlar, fonksiyonel olmayan bir potasyum kanalının üretimine yol açar. Bazı mutasyonlar kanalın şeklini değiştirdiği için potasyum iyonlarını taşıyamaz, diğer mutasyonlar kanalların hücre zarına doğru şekilde yerleştirilmesini engeller.
Birçok KCNJ2 mutasyonu, PIP2’nin potasyum kanallarına etkili bir şekilde bağlanmasını ve aktive etmesini engeller. KCNJ2 proteini PIP2’ye bağlanamazsa, kanallar kapalı kalır ve potasyum iyonları hücre zarı boyunca akamaz. Araştırmacılar, PIP2 bağlanmasıyla ilgili sorunların Andersen-Tawil sendromunun ana nedeni olduğuna inanıyor.
İskelet ve kalp kası hücrelerinde bu kanalın fonksiyonunun kaybı, bu hücrelerden normal potasyum iyonlarının akışını bozarak periyodik paralizi ve düzensiz kalp ritmine neden olur. KCNJ2 genindeki mutasyonların Andersen-Tawil sendromunda sıklıkla bulunan fiziksel anormalliklere nasıl katkıda bulunduğu bilinmemektedir.
2: Kısa QT Sendromu
KCNJ2 genindeki mutasyonlar, bir tür aritmi olan kısa QT sendromu adı verilen kalp rahatsızlığına da neden olabilir. Bu rahatsızlığı olan kişilerde kalp kasının atışlar arasında yeniden şarj olması normalden daha kısa sürer. Bu değişiklik, bayılmaya veya ani ölüme neden olabilecek anormal kalp ritmi riskini artırır.
KCNJ2 genindeki en az iki mutasyonun, az sayıda etkilenen ailede kısa QT sendromuna neden olduğu bulunmuştur. Bu mutasyonlar, KCNJ2 proteinindeki tek amino asitleri değiştirir ve bu da bu protein ile yapılan kanalların aktivitesini arttırır. Sonuç olarak, kalp atışı sırasında kritik bir zamanda kalp kası hücrelerinden daha fazla potasyum iyonu akar ve bu da düzensiz bir kalp ritmine yol açabilir.
3: Ailevi Atriyal Fibrilasyon
Ailesel atriyal fibrilasyon, kalbin normal ritminin kalıtsal bir anormalliğidir. Atriyal fibrilasyon, hızlı ve düzensiz bir kalp atışına neden olan kalbin üst odalarında (atriyum) koordinasyonsuz elektriksel aktivite (fibrilasyon) atakları ile karakterizedir.
Bazı genlerdeki değişiklikler atriyal fibrilasyona neden olabilirken, diğer genlerdeki değişiklikler kişinin çeşitli çevresel ve yaşam tarzı faktörleri ile birlikte bu durumu geliştirme riskini etkilemektedir. Ailesel atriyal fibrilasyon genellikle tek genlerdeki nadir mutasyonlardan kaynaklanır. Ancak, bu olgular atriyal fibrilasyon olan tüm bireylerin sadece küçük bir kısmını temsil eder.
Genomik Konum (Lokasyon)
KCNJ2 geni 17. kromozom üzerinde yer alır.
KCNJ2 Geni İçin Kullanılan Diğer İsimler
- Kardiyak içeri doğrultucu potasyum kanalı
- HHBIRK1
- HHIRK1
- HIRK1
- İçeri doğrultucu K+ kanal KIR2.1
- IRK1
- IRK2_ İNSAN – (IRK2_HUMAN)
- KIR2.1
- LQT7
- Potasyum kanalı, içeri doğrultucu alt ailesi J, üye 2
- Potasyum içeri doğrultucu kanal J2
- Potasyum içeri doğrultucu kanalı, alt aile J, üye 2
Kaynaklar ve Referanslar:
1: What is the KCNJ2 gene?