CASQ2

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(更新日：2024/02/28)

承認済シンボル：CASQ2
遺伝子名：calsequestrin 2
参照：
HGNC: 1513
AllianceGenome　: HGNC : 1513
NCBI：845
遺伝子OMIM番号
Ensembl :ENSG00000118729
UCSC : uc001efx.5

遺伝子のlocus type :タンパク質をコードする
遺伝子のグループ：Protein disulfide isomerases
遺伝子座: 1p13.1

遺伝子の別名

calsequestrin 2 (cardiac muscle)
calsequestrin 2, fast-twitch, cardiac muscle
cardiac calsequestrin 2
CASQ2_HUMAN
PDIB2

概要

CASQ2遺伝子はカルセケストリン2というタンパク質をします。このタンパク質は、心臓の筋細胞（心筋）内に存在し、カルシウムイオンの貯蔵と輸送に重要な役割を果たします。筋小胞体という筋細胞内の構造に存在するカルセケストリン2は、筋小胞体からのカルシウムイオンの流出を制御するRYR2チャネルの機能にも関わっています。心臓の拍動は、心筋細胞内のカルシウムイオンの正確な制御に依存しており、カルシウムイオンの放出と再取り込みが心臓の規則正しいリズムを保っています。

遺伝子と関係のある疾患

Ventricular tachycardia, catecholaminergic polymorphic, 2 ()　611938 　3　

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遺伝子の発現とクローニング

Lahat et al. (2001) は、イスラエルのベドウィン家系7家族の中でカテコールアミン誘発性多形性心室頻拍（VT2；611938）を有する患者から、CASQ2遺伝子におけるD307H変異（114251.0001）を同定しました。この変異は、負に荷電したアスパラギン酸を正に荷電したヒスチジンに変換し、Ca(2+)結合の機能を損なうことで有害な影響を及ぼすと考えられました。

また、Di Barlettaら (2006) は、カテコールアミン誘発性PVTを持つ2人の血縁関係のない患者のCASQ2遺伝子を解析し、それぞれ16bpの欠失のホモ接合体（114251.0002）および16bp欠失とミスセンス変異の複合ヘテロ接合体（114251.0003）を発見しました。in vitro実験により、これらの変異は、カルシウム結合特性の変化と、心臓の活動性小胞体（SR）におけるCa(2+)放出とカルシウム含量の減少に関連していることが示されました。これらの変化は、心室の後脱分極の遅延を引き起こす可能性があることが示唆されました。

遺伝子の構造

CASQ2遺伝子は11のエクソンから構成されています。

マッピング

蛍光in situ（）を用いた研究により、Otsuら（1993）は、CASQ2遺伝子が1p13.3-p11に位置していることを明らかにしました。CASQ2遺伝子はカルシウム結合タンパク質カルセクエストリン2をコードしており、このタンパク質は心筋細胞のカルシウム貯蔵と放出に重要な役割を果たします。この遺伝子の位置情報は、特定の遺伝的や障害の研究において重要な基礎となります。染色体上の特定の位置への遺伝子のは、遺伝子の機能や関連する疾患の理解を深めるための重要な手段です。

遺伝子の機能

CASQ2遺伝子は、心臓筋細胞に存在するカルセケストリン2というタンパク質をコードしています。このタンパク質は、筋小胞体内でカルシウムイオンの貯蔵センターとして機能し、RYR2チャネルと呼ばれるタンパク質の制御を通じてカルシウムイオンの流出を調節します。心筋細胞内のカルシウムイオンの適切な管理は、心臓のな拍動と機能に不可欠で、カルシウムイオンが細胞内で適切に放出および再吸収されることで心筋の収縮と弛緩が制御されます。

分子遺伝学

Lahat et al. (2001) は、イスラエルのベドウィン家系7家族の中でカテコールアミン誘発性多形性心室頻拍（CPVT2；611938）を有する患者から、CASQ2遺伝子におけるD307H変異（114251.0001）を同定しました。この変異は、負に荷電したアスパラギン酸を正に荷電したヒスチジンに変換し、Ca(2+)結合の機能を損なうことで有害な影響を及ぼすと考えられました。

動物モデル

CASQ2遺伝子は、心臓筋細胞に存在するカルセケストリン2というタンパク質をコードしています。このタンパク質は、筋小胞体内でカルシウムイオンの貯蔵センターとして機能し、RYR2チャネルと呼ばれるタンパク質の制御を通じてカルシウムイオンの流出を調節します。心筋細胞内のカルシウムイオンの適切な管理は、心臓の正常な拍動と機能に不可欠で、カルシウムイオンが細胞内で適切に放出および再吸収されることで心筋の収縮と弛緩が制御されます。

CASQ2欠損マウスは、筋小胞体からのCa(2+)の正常な放出と基礎条件下での収縮機能を示しますが、心室性不整脈の傾向があります。これは、カルセケストリン2の欠損が拡張期の筋小胞体Ca(2+)リークの増加を引き起こし、カテコールアミン作動性心室性不整脈に罹患しやすくなるためです。また、ヒトのD307H変異またはCASQ2欠損変異のホモ接合体マウスでは、ストレスにより心室性不整脈が誘発され、加齢により心肥大と収縮機能の低下が生じます。さらに、CASQ1とCASQ2の両方を欠損したマウスは体重減少と遅筋線維の超微細構造変化を示し、遅筋線維はCASQがなくても機能することが可能ですが、適切な機能のためにはより少ないCa(2+)量と遅いサイクルが必要です。

アレリックバリアント

ALLELIC VARIAS（3つの選択例）：Clinvarはこちら

.0001 心室頻拍、カテコールアミン作動性多型、2
casq2, asp307his
Lahatら(2001)は、常染色体劣性カテコールアミン誘発性多形性心室頻拍(CPVT2; 611938)を発症するイスラエルのベドウィン家系7家族の罹患者において、CASQ2遺伝子のエクソン9に1038G-C転座のホモ接合性を同定し、その結果、高度に保存された残基でasp307からhis(D307H)への置換が生じた。この変異は350人のイスラエル系ユダヤ人、アラブ人、ベドウィンの対照群では認められなかった。

.0002 心室頻拍、カテコールアミン作動性多型、2
CASQ2、16bp欠失、NT339
catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia (CPVT2; 611938)の6歳の男児において、di Barlettaら(2006)はCASQ2遺伝子のエクソン3に16bpの欠失(339del16)のホモ接合性を同定した。無症候性の家族構成員はこの欠失のヘテロ接合性保因者であることが判明した。ホルター負荷試験や運動負荷試験で心室性不整脈を発症した者はいなかった。Ca(2+)オーバーレイ実験により、16bp欠失を含むCASQ2はカルシウムと結合しないことが示された。ラット筋細胞で発現させると、16-bp欠失変異体は筋小胞体のCa(2+)貯蔵能を低下させ、透過化筋細胞におけるI(Ca)誘導Ca(2+)過渡現象および自発的Ca(2+)スパークの振幅を減少させたが、16-bp欠失で観察された効果はL167H(114251.0003)変異体で観察された効果よりもはるかに顕著であった。イソプロテレノールに暴露した16-bp欠失変異型筋細胞は、遅延性後極性を生じた。

.0003 心室頻拍、カテコールアミン作動性多型、2
casq2, leu167his
カテコールアミン作動性多形性心室頻拍(CPVT2; 611938)の17歳の少女において、di Barlettaら(2006)はCASQ2遺伝子のleu167からhisへの置換(L167H)と16bpの欠失(114251.0002)の複合ヘテロ接合を同定した。母親と母方の祖父は16-bp欠失の無症候性保因者であったが、父親と1人の姉妹はミスセンス変異の無症候性保因者であった。Ca(2+)オーバーレイ実験から、L167H変異体は正常なカルシウム結合特性を持つことが示された。しかし、ラットの筋細胞で発現させると、L167H変異体は筋小胞体のCa(2+)蓄積能を低下させ、I(Ca)誘発Ca(2+)過渡現象および透過化筋細胞における自発的Ca(2+)スパークの振幅を減少させたが、その程度は16-bp欠失で観察されたものよりも小さかった。