OCA2-Gen

Das OCA2-Gen (OCA2 steht für „okulokutaner Albinimus Typ 2“ bzw. „Melanosomal Transmembrane Protein“) ist ein Protein kodierendes Gen das auf Chromosom 15q12-q13.1 lokalisiert ist. Alternatives Spleißen führt zu mehreren Transkriptvarianten. Ein wichtiger Paralog dieses Gens ist SLC13A3.

Das OCA2-Gen kodiert das menschliche Homolog des P-Gens (pink-eyed dilution) der Maus. Bei dem kodierten Protein handelt es sich vermutlich um ein integrales Membranprotein, das am Transport kleiner Moleküle beteiligt ist, insbesondere von Tyrosin, einem Vorläufer der Melaninsynthese. Es ist an der Pigmentierung von Säugetieren beteiligt, wo es möglicherweise die Variation der Hautfarbe steuert und für die braune oder blaue Augenfarbe verantwortlich ist.

Mutationen in diesem Gen führen zum okulokutanen Albinismus Typ 2.

Das kodierte „Melanosomal Transmembrane Protein“ trägt zu einem melanosomenspezifischen Anionen- (Chlorid-) Strom bei, der den melanosomalen pH-Wert für eine optimale Tyrosinase-Aktivität moduliert, die für die Melanogenese und die Melanosomenreifung erforderlich ist.

Intrazelluläre Ionenkanäle sind wesentliche Regulatoren organellarer und zellulärer Funktionen. Insbesondere wurde kein Ionenkanal in Melanosomen charakterisiert, den Organellen, die das Hauptpigment Melanin bei Säugetieren produzieren und speichern. Mit Hilfe direkter Patch-Clamp-Messungen an Haut- und Augenmelanosomen konnte eine chloridselektive Anionenleitfähigkeit identifiziert werden, die von OCA2 vermittelt wird und die für die Melaninproduktion erforderlich ist. Die Expression von OCA2 erhöht den pH-Wert des Organells, was darauf hindeutet, dass der Chloridkanal die Melaninsynthese durch Modulation des Melanosomen-pH-Wertes reguliert. Dieser Befund deutet daraufhin, dass ein melanosomaler Anionenkanal existiert, der OCA2 benötigt, und der die Haut- und Augenpigmentierung wesentlich ist (Bellono NW et al. 2014).

Eine der Komponenten des Pigmentierungssystems von Säugetieren (Visser M et al. 2012). Kann als Schlüsselkontrollpunkt dienen, an dem die ethnische Variation der Hautfarbe bestimmt wird. Hauptbestimmungsfaktor für die braune und/oder blaue Augenfarbe. Das Protein scheint die posttranslationale Verarbeitung von Tyrosinase zu regulieren, die die limitierende Reaktion bei der Melaninsynthese katalysiert.

1. Bellono NW et al. (2014) An intracellular anion channel critical for pigmentation. Elife: e04543).
2. Brilliant MH (2001) The mouse p (pink-eyed dilution) and human P genes, oculocutaneous albinism type 2 (OCA2), and melanosomal pH. Pigment Cell Res 14:86-93.
3. Lee ST et al. (1995) Organization and sequence of the human P gene and identification of a new family of transport proteins. Genomics 26:354-363.
4. Visser M et al. (2012) HERC2 rs12913832 modulates human pigmentation by attenuating chromatin-loop formation between a long-range enhancer and the OCA2 promoter. Genome Res 22:446-455.
5. Zhang X et al. (2023) Identification of Polymorphisms in the HERC2-OCA2 Gene Locus and their Association with Feather Color in Quail. J Poult Sci 60:2023013.