GJC3遺伝子の膜貫通IIドメインにおける非症候性難聴関連変異の機能分析

以前の研究では、難聴患者からコネキシン30.2/コネキシン31.3（CX30.2/CX31.3）をコードするGJC3遺伝子で、新しいミスセンス突然変異P.W77Sを特定しました。しかし、GJC3遺伝子のP.W77S変異体によって引き起こされるCX30.2/CX31.3の機能的変化は不明のままです。現在の研究では、我々の結果は、P.W77がすべての種のCX30.2/CX31.3タンパク質のE1ドメインの境界とE1ドメインの境界近くのE1ドメインのE1ドメインの境界に近いことを示しました。細胞内分布におけるP.W77Sミスセンス変異タンパク質は、異なるCX30.2/CX31.3WTであり、HELA細胞の小胞体（ER）における変異タンパク質の蓄積です。さらに、WTおよびP.W77S変異キメラエタンパク質の共発現は、細胞質にヘテロマーコネキソンが蓄積し、それによって細胞膜におけるWTタンパク質の発現を損なうことを示しました。さらに、CX30.2/CX31.3W77Sミスセンス変異タンパク質は、トランスフェクトされたHeLa細胞のリソソームとプロテオソームによって分解されることがわかりました。これらの発見に基づいて、P.W77S変異体はギャップ接合部の形成と機能に支配的な悪影響を与えることを示唆しています。これらの結果は、難聴の発症におけるGJC3の突然変異のための新しい分子解明を与えます。

In a previous study, we identified a novel missense mutation, p.W77S, in the GJC3 gene encoding connexin30.2/connexin31.3 (CX30.2/CX31.3) from patients with hearing loss. The functional alteration of CX30.2/CX31.3 caused by the p.W77S mutant of GJC3 gene, however, remains unclear. In the current study, our result indicated that the p.W77 is localized at the second membrane-spanning segments (TM2) and near border of the E1 domain of the CX30.2/CX31.3 protein and highly conserved (Conseq score = 8~9) in all species. The p.W77S missense mutation proteins in the intracellular distribution are different CX30.2/CX31.3WT and an accumulation of the mutant protein in the endoplasmic reticulum (ER) of the HeLa cell. Furthermore, co-expression of WT and p.W77S mutant chimerae proteins showed that the heteromeric connexon accumulated in the cytoplasm, thereby impairing the WT proteins' expression in the cell membranes. In addition, we found that CX30.2/CX31.3W77S missense mutant proteins were degraded by lysosomes and proteosomes in the transfected HeLa cell. Based on these findings, we suggest that p.W77S mutant has a dominant negative effect on the formation and function of the gap junction. These results give a novel molecular elucidation for the mutation of GJC3 in the development of hearing loss.