Einfluss von OCTN2-Varianten auf Carnitinstatus und Plasmatriglyceride

Obwohl OCTN2 in seiner Beziehung zu SCD ziemlich gut untersucht ist, ist wenig über die Trägerhäufigkeit von krankheitsverursachenden Allelen von OCTN2 oder über häufigere funktionelle Polymorphismen in diesem Gen bekannt. Um diese Probleme anzugehen, haben wir in einer großen Stichprobe (n = 276) ethnisch unterschiedlicher Probanden durch direkte Sequenzierung der Exons und der flankierenden Intronregion von OCTN2 nach genetischen Varianten in der OCTN2-kodierenden Region gescreent. Darüber hinaus etablierten wir lymphoblastoide Zelllinien von Subjekten, die für eines der Allele der zuvor identifizierten Promotorregionvariante -207G>C homozygot waren. Wir fanden acht Aminosäuresequenzvarianten von OCTN2, von denen drei (Phe17Leu, Leu144Phe und Pro549Ser) in mindestens einer ethnischen Gruppe polymorph waren. Beim Test auf funktionelle Aktivität durch Expression in humanen embryonalen Nieren-293-Zellen unter Verwendung sowohl des endogenen Substrats (L-Carnitin) als auch des organischen Kations Tetraethylammonium als Sonden zeigten drei Varianten funktionelle Unterschiede zum Referenz-OCTN2 (Phe17Leu, Tyr449Asp, Val481Phe; p < 0,05). Weitere Studien des Phe17Leu-Polymorphismus zeigten eine reduzierte V(max) für den L-Carnitin-Transport auf etwa 50 % des Referenz-OCTN2. Konfokale Mikroskopiestudien unter Verwendung eines OCTN2-GFP-Fusionsproteins zeigten, dass Phe17Leu eine unterschiedliche subzelluläre Lokalisierung vom Referenz-OCTN2 aufwies, mit einer diffusen zytoplasmatischen Retention von Phe17Leu, im Gegensatz zum Referenz-OCTN2, das spezifisch an der Plasmamembran lokalisiert war. Lymphoblasten von Personen, die homozygot für das -207G-Allel waren, zeigten einen erhöhten L-Carnitin-Transport im Vergleich zu den -207C/C-Homozygoten (p < 0,05). Diese Studie legt nahe, dass, obwohl Funktionsverlust-Mutationen in OCTN2 wahrscheinlich selten sind, häufige Varianten von OCTN2, die in gesunden Populationen gefunden werden, zu einer Variation in der Disposition von Carnitin und einigen klinisch verwendeten Medikamenten beitragen können.