Funkční důsledky mutace v genu CLCN1

Bc. Barbora Smejkalová

Master's thesis

Functional consequences of mutation in CLCN1 gene

Abstract:

Tato práce je věnována analýze funkčních důsledků mutace v genu CLCN1 pro napětím řízený chloridový kanál ClC-1. Kanál ClC-1 zajišťuje kontrolu elektrické excitability kosterního svalstva. Tyto kanály mají strukturu homodimerů a skládají se ze segmentů A-R. Proud chloridových iontů do buňky přes tento kanál vede za fyziologických podmínek ke stabilizaci klidového membránového napětí, a tím k prevenci abnormálních kontrakcí svalové buňky. Důsledkem přítomnosti mutace v genu CLCN1 je obvykle snížení chloridového proudu, což vede k nadměrnému zvýšení tonu kosterního svalstva u postižených jedinců, vzniká onemocnění zvané kongenitální myotonie. Tato práce se zabývá analýzou doposud nestudované mutace v genu CLCN1, a to mutace A566V, která se nachází na segmentu Q strukturního proteinu chloridového kanálu. Biofyzikální charakteristiky mutace A566V byly studovány pomocí techniky whole-cell patch clamp na mutovaných i nemutovaných kanálech přechodně exprimovaných na buněčné linii Human embryonic kidney 293 (HEK 293).

Abstract:

This thesis is focused on analysis of functional consequences of CLCN1 mutation. The CLCN1 gene codes the structure of the voltage-gated chloride channel ClC-1. The ClC-1 chloride channel ensures control of skeletal muscle electrical excitability. These channels have homodimeric structure and are composed of segments A to R. The current of chloride ions through the channel, at physiological conditions, leads to stabilization of resting membrane potential and therefore prevents abnormal contraction of muscle cells. As a consequence of mutation in the CLCN1 gene the chloride ion current is usually decreased, which leads to inadequate increase in the skeletal muscle tonus of affected individuals. This causes a disease called myotonia congenita. This work studies functional impact of CLCN1 gene mutation A566V, that was not analyzed previously. This mutation is located at the Q segment of the chloride channel structural protein. The mutation A566V was studied by using the whole-cell patch clamp technique on both mutated and non-mutated channels transiently expressed on Human embryonic kidney 293 cell line (HEK 293).

Keywords

CLCN1, kongenitální myotonie, ClC-1, kanálopatie, Whole-cell patch clamp, elektrofyziologie CLCN1, myotonia congenita, channelopathy, electrophysiology

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 5. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 25. 6. 2019
• Supervisor: doc. MUDr. Markéta Bébarová, Ph.D.
• Reader: MUDr. Eliška Mistrová, PhD

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Medical Genetics and Molecular Diagnostics