Funkční analýza mutace asociované s dědičným arytmogenním syndromem

Bc. Daniela Pokrivčáková

Master's thesis

Functional analysis of a mutation associated with inherited arrhythmogenic syndrome

Abstract:

In this thesis, functional analysis of T309I mutation in KCNQ1 gene was performed. KCNQ1 gene encodes structure of α-subunit of cardiac ion channel conducting the slow component of delayed rectifier potassium current IKs. This current plays an important role in the cardiac action potencial repolarization under β-adrenergic stimulation and its dysfunction can lead to life-threatening arrhythmias. The most common type of inherited arrhythmogenic syndrome caused by presence of a mutation in the KCNQ1 gene is the long QT syndrome type 1. The studied T309I mutation is associated with LQT1 as well. In the experimental part of this thesis, impact of T309I mutation on function of IKs channel was studied by the whole cell patch clamp technique. The channels were transiently expressed in cell line. The analysis was focused namely on possible changes in reactivity of mutated IKs channels on β-adrenergic stimulation. Functional analysis of impact of a mutation on the ionic channel function is required for a clear association of the mutation with the patient's phenotype and can significantly contribute to understanding of pathogenesis of the disease and to expansion of its treatment options.

Abstract:

Tato diplomová práce se věnuje funkční analýze mutace T309I v genu KCNQ1. Gen KCNQ1 kóduje α-podjednotku srdečního iontového kanálu, který vede pomalou složku opožděného draslíkového proudu IKs. Tento proud sehrává významnou roli v repolarizaci akčního napětí při β-adrenergní stimulaci a jeho dysfunkce může vést až k život ohrožujícím arytmiím. Nejčastějším typem dědičného arytmogenního syndromu podmíněného přítomností mutace v genu KCNQ1 je syndrom dlouhého intervalu QT typu 1, s nímž je asociovaná i studovaná mutace T309I. V experimentální části této práce byl sledován dopad mutace T309I na funkci IKs kanálů, přechodně exprimovaných na buněčné linii, přičemž byla k analýze použita technika whole cell patch clamp. Konkrétně jsem se věnovala analýze případných změn reaktivity mutovaných IKs kanálů na β-adrenergní stimulaci. Funkční analýza dopadu mutace na funkci kanálu je nezbytným předpokladem jasné asociace dané mutace s fenotypem pacienta a může významně přispět k pochopení patogeneze onemocnění a k rozšíření možností jeho léčby.

Keywords

gen KCNQ1, mutace T309I, IKs kanál, LQTS, whole cell patch clamp, KCNQ1 gene, T309I mutation, IKs channel

Language used: Slovak

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 7. 2020

Thesis defence

• Date of defence: 15. 9. 2020
• Supervisor: doc. MUDr. Markéta Bébarová, Ph.D.
• Reader: RNDr. Alexandra Zahradníková ml., Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Bioanalytical Laboratory Diagnostics in Medicine - Medical Genetics and Molecular Diagnostics / Bioanalytical Laboratory Diagnostics in Medicine - Medical Genetics and Molecular Diagnostics