AQP5-Gen

AQP5 (Aquaporin 5) ist ein Protein kodierendes Gen, das auf Chromosom 12q13.12 lokalisiert ist. Das kodierte Protein ist ein sog. Zellmembran-Wasserkanalprotein,  Aquaporin 5.

Zu den assoziierten Stoffwechselwegen gehören der Aquaporin-vermittelte Transport (Wasserkanäle) und die Stabilisierung und Erweiterung der E-Cadherin-Adhärenz. Ein wichtiges Paralogon dieses Gens ist AQP2.

Zu den Krankheiten, die mit AQP5 assoziiert sind, gehören:

• Eine autosomal-dominante Form der diffusen nicht-epidermolytischen Palmoplantarkeratodermie (Palmoplantarkeratose vom Bothnian-Typ) (s.u. Palmoplantarkeratose aquagene mit Mutation in AQP5). Die Mutation in AQP5  führt zu einer gestörten epidermalen Wasserbarrierefunktion in der Epidermis der Handflächen und Fußsohlen.

und

• Sicca-Syndrom des Auges

Aquaporine (AQPs) sind integrale Membranproteine, die den Transport von Wasser durch biologische Membranen entlang eines osmotischen Gradienten erleichtern (Wasserkanäle). Bei Menschen und Nagetieren wurden bisher 13 AQP-Isoformen (AQP0-AQP12) identifiziert.

Bei Säugern regulieren Aquaporine (AQP1) den Wasserhaushalt z.B von Erythrozyten, Nierenzellen, Keratinozyten u.a. Zellen. Ein Erythrozyt verfügt beispielsweise über etwa 200.000 Wasserkanäle pro Zelle. In den Alveolen sorgen derartige "Channels" für den zum Gasaustausch notwendigen Flüssigkeitsfilm. Fehlfunktionen der Aquaporine sind für Krankheiten wie Diabetes insipidus, atopisches Ekzem, Grauer Star und Glaukom verantwortlich. Aquaporin-3 wird beim atopischen Ekzem vermehrt exprimiert. Dies wäre u.a. eine Erklärung für die Störung der Barrierefunktion bei Atopikern. Auch Retinoide sind in der Lage AQPs hochzuregulieren.

Mutaionen in AQP5 führen zu einer milden Form einer Palmoplantarkeratose (s.o.) mit atypischem Quellverhalten der Hornschicht bei Wasserkontakt.  

Weiterhin spielen Aquaporine eine wichtige Rolle bei der Flüssigkeitssekretion in Speicheldrüsen. Sie kontrollieren zusammen mit TRPV4 die regulatorische Volumenabnahme in Speichel-Epithelzellen. Aquaporine spielen eine redundante Rolle beim Wassertransport im Auge, in der Lunge und in den Schweißdrüsen.

1. Abdul-Wahab A et al. (2016) Autosomal dominant diffuse nonepidermolytic palmoplantar keratoderma due to a recurrent mutation in aquaporin-5. Br J Dermatol 174:430-432
2. Blaydon DC et al. (2013) Mutations in AQP5, encoding a water-channel protein, cause autosomal-dominant diffuse nonepidermolytic palmoplantar keratoderma. Am J Hum Genet 93:330-335.
3. Krøigård AB et al. (2016) The first Danish family reported with an AQP5 mutation presenting diffuse non-epidermolytic palmoplantar keratoderma of Bothnian type, hyperhidrosis and frequent Corynebacterium infections: a case report. BMC Dermatol 16:7. 
4. Nadal M et al. (2015) Aquagenic palmar keratoderma in a patient heterozygous for the mutation c.3197G>C in the CFTR gene. Ann Dermatol Venereol 142:201-205.