Ion channels as part of macromolecular multiprotein complexes : Clinical significance

Herzschrittmacherther Elektrophysiol. 2018 Mar;29(1):30-35. doi: 10.1007/s00399-017-0542-y. Epub 2017 Dec 6.

Abstract
in En , German

Ion channels and Ca2+-handling proteins involved in the regulation of cardiac electrophysiology and contractility are organized in macromolecular multiprotein complexes. Recent molecular and cellular studies have significantly enhanced our understanding of the composition of these macromolecular complexes and have helped to elucidate their role in the dynamic regulation of ion channel function. Moreover, it has become clear that alterations in the composition of ion channel macromolecular complexes, for example, due to genetic mutations or acquired alterations in the expression of individual components, may lead to ion channel dysfunction and arrhythmogenesis. Here, we review novel insights into the composition of the major ion channel macromolecular complexes and discuss the potential clinical significance of alterations in these dynamic multiprotein structures.

Die physiologische Funktion von Ionenkanälen erfordert eine präzise Regulation, die zum Teil über die Bildung makromolekularer Multiproteinkomplexe gewährleistet wird. Studien auf zellulärer und molekularer Ebene konnten unser Verständnis über die dynamischen Regulationsmechanismen der Ionenkanalkomplexe deutlich verbessern. Es ist inzwischen etabliert, dass genetische Mutationen oder erworbene Störungen in der Expression oder Funktion der beteiligten Komplexpartner zu Ionenkanaldysfunktionen und zum Auftreten von lebensbedrohlichen Arrhythmien führen können. In diesem Übersichtsartikel fassen wir die Regulation der makromolekularen Multiproteinkomplexe ausgewählter Ionenkanäle zusammen und diskutieren die möglichen klinischen Folgen von Veränderungen in der Funktion oder Zusammensetzung dieser dynamischen Multiproteinstrukturen.

Keywords: Calcium; Cardiac arrhythmias; Electrophysiology; Macromolecular complex; Phosphorylation.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Animals
  • Arrhythmias, Cardiac / genetics
  • Arrhythmias, Cardiac / physiopathology*
  • Calcium Channels / genetics
  • Calcium Channels / physiology*
  • DNA Mutational Analysis
  • Humans
  • Ion Channels / genetics
  • Ion Channels / physiology*
  • Macromolecular Substances / metabolism*
  • Multiprotein Complexes / genetics
  • Multiprotein Complexes / physiology*
  • Phosphorylation / genetics

Substances

  • Calcium Channels
  • Ion Channels
  • Macromolecular Substances
  • Multiprotein Complexes