ATP2C1-Gen

ATP2C1 (ATP2C1 ist das Akronym für „ATPase Secretory Pathway Ca2+ Transporting 1“) ist ein Protein kodierendes Gen das auf Chromosom 3q22.1 lokalisiert ist. Das von diesem Gen kodierte Enzym gehört zur Familie der P-Typ-Kationentransport-ATPasen. Diese magnesiumabhängige ATPase katalysiert die Hydrolyse von ATP in Verbindung mit dem Transport von Kalziumionen. Mutationen in diesem Gen verursachen den Pemphigus chronicus benignus familiaris, auch Morbus Hailey-Hailey (Deng H et al. 2017) genannt, eine lokalisierte, autosomal dominante akantholytische Störung der Haut. Es wurden alternativ gespleißte Transkriptvarianten identifiziert, die für verschiedene Isoformen kodieren. Ein wichtiger Paralog dieses Gens ist ATP2C2.

Das von dem ATP2C1-Gen kodierte Enzym, eine ATP-getriebene Kalziumpumpe versorgt den Golgi-Apparat mit Ca(2+)- und Mn(2+)-Ionen, beides wesentliche Kofaktoren für die Verarbeitung und den Transport neu synthetisierter Proteine im sekretorischen Weg. Innerhalb eines katalytischen Zyklus nimmt es Ca(2+)- oder Mn(2+)-Ionen auf der zytoplasmatischen Seite der Membran auf und gibt sie an die lumenale Seite ab. Der Transfer von Ionen durch die Membran ist an die ATP-Hydrolyse gekoppelt und geht mit einer vorübergehenden Phosphorylierung einher, die die Konformation der Pumpe von einem nach innen gerichteten in einen nach außen gerichteten Zustand verschiebt. Die ATPase ist verantwortlich für die Beladung der Golgi-Speicher mit Ca(2+)-Ionen in Keratinozyten, was zur Differenzierung der Keratinozyten und zur Integrität der Epidermis beiträgt. Weiterhin ist das Enzym an der Aufnahme von Ca(2+)- und Mn(2+)-Ionen in den Golgi-Speicher von Hippocampus-Neuronen beteiligt und reguliert den für die neuronale Polarität erforderlichen Proteinverkehr. Möglicherweise spielt es auch eine Rolle bei der Aufrechterhaltung der Ca(2+)- und Mn(2+)-Homöostase und der Signalübertragung im Zytosol und verhindert gleichzeitig Zytotoxizität.

1. Deng H et al. (2017) The role of the ATP2C1 gene in Hailey-Hailey disease. Cell Mol Life Sci 74: 3687-3696. 
2. Yang L et al. (2021) Generalized Hailey-Hailey disease: Novel splice-site mutations of ATP2C1 gene in Chinese population and a literature review. Mol Genet Genomic Med 9: e1580.