钾通道，电压门控，SHAW 相关亚族，成员 1; KCNC1

KV3.1
NGK2

HGNC 批准的基因符号：KCNC1

细胞遗传学位置：11p15.1 基因组坐标（GRCh38）：11:17,734,781-17,783,057（来自 NCBI）

▼ 说明

KCNC1 基因编码电压门控四聚体钾离子通道 Kv3 亚家族的高度保守的钾离子通道亚基（Muona 等人总结，2015）。

▼ 克隆与表达

已在不同物种中鉴定出几种编码电压门控 K（+） 通道成分的基因（Shaker 或 Sh 基因家族）。根据序列相似性，Sh 基因分为 4 个组或亚家族。这些亚科中每一个的哺乳动物基因也与 4 个相关果蝇基因中的 1 个显示出高度的序列相似性：Shaker、Shab、Shaw 和 Shal。里德等人（1993） 分离出编码 Shaw 相关基因 KCNC1 的人类 cDNA，他们将其称为 NGK2。人类和啮齿动物 NGK2 蛋白具有超过 99% 的同一性。

宋等人（2005） 指出大鼠 Kv3.1 有 2 个剪接变体，即 Kv3.1a 和 Kv3.1b，它们编码的蛋白质在细胞质 C 末端结构域上有所不同。 Kv3.1b 变体在成熟神经系统中占主导地位。

▼ 基因功能

Song 等人使用大鼠神经元的计算模型（2005） 发现大量的 Kv3.1 电流降低了动作电位的计时准确性，但使神经元能够跟随高频刺激。在安静的环境中，Kv3.1b 在大鼠脑干神经元中被蛋白激酶 C（参见 PRKCA；176960）基础磷酸化。 Kv3.1b 响应高频听觉或突触刺激而快速去磷酸化，产生 Kv3.1 电流增加，促进高频尖峰。

▼ 测绘

通过 FISH，Ried 等人（1993） 将 KCNC1 基因对应到染色体 11p15 的一个区域，该区域与小鼠 7 号染色体的区域显示同线性。由于延长 QT 综合征（192500） 对应到同一区域，并且由于病理生理学的合理性，KCNC1 基因中的突变应在该疾病中寻找。格里斯默等人（1992） 将 KCNC1 基因定位到 11 号染色体。

斯塔布斯等人（1994） 建立了小鼠 7 号染色体区域的远程物理图谱，其中包含位于红眼稀释（p） 基因座（611409） 近端 500 kb 间隔内的 6 个基因：Ldh1（150000）、Ldh3（ 150150）、Saa（104750）、Tph（191060）、Kcnc1 和 Myod1（159970）。这些发现与人类 11p15 相关区域内的绘图研究一起表明，该同源片段内的基因内容和组织在整个进化过程中高度保守。

▼ 分子遗传学

Muona 等人在 13 名无关的儿童期发病的进行性肌阵挛性癫痫 7（EPM7; 616187） 患者中进行了研究（2015） 在 KCNC1 基因（R320H; 176258.0001） 中发现了相同的从头杂合错义突变。在 84 名接受外显子组测序的患者中，有 11 名患者（13%）发现了这种突变，在 28 名接受 KCNC1 基因直接测序的患者中，有 2 名患者（7%）发现了这种突变。体外功能表达研究表明，该突变导致通道功能丧失，并具有显性失活效应。穆纳等人（2015） 指出 KCNC1 在中枢神经系统的抑制性 GABA 能中间神经元中显着表达，并表明这些电流的丧失可能会导致肌阵挛和癫痫发作。

▼ 等位基因变异体（1 个选定示例）：

.0001 癫痫，进行性肌阵挛 7
KCNC1、ARG320HIS

Muona 等人在 11 名患有进行性肌阵挛性癫痫 7（EPM7; 616187） 的无关患者中进行了研究（2015） 在 KCNC1 基因中发现了一个从头杂合的 c.959G-A 转变，导致在 S4 段的高度保守残基处发生 arg320-to-his（R320H） 取代，S4 段构成了该基因的主要电压感应结构域。渠道。该突变是通过外显子组测序发现并通过桑格测序确认的，并根据 1000 个基因组计划、外显子组测序计划和 dbSNP（版本 138）数据库以及 3,268 个芬兰对照外显子组进行筛选。这些患者是从 84 名具有相似表型且接受外显子组测序的患者组成的更大队列中确定的，占患者总数的 13%。对 28 名患者的二级队列中的 KCNC1 基因进行直接测序，发现 2 名患者（7.1%） 存在 R320H 突变。非洲爪蟾卵母细胞的体外功能表达研究表明，该突变导致膜去极化时电流显性失活损失。突变体和野生型亚基的组合表现出改变的门控特性，激活曲线发生显着的超极化偏移。