Connexin 43

Das GJA1-Gen ist auf Chromosom 6 an Genlokus 6q22.31 kodiert.

Connexin 43 besteht aus 382 Aminosäuren und hat ein Molekulargewicht von etwa 43 kDa. Es wird ubiquitär exprimiert, die höchsten Level kommen in Granulosazellen, Keratinozyten, Astrozyten und Kardiomyozyten vor.

Connexin 43 wird durch posttranslationale Modifikationen (z.B. Phosphorylierungen, Acetylierungen und Ubiquitinierungen) verändert. Sie beeinflussen die Durchlässigkeit der Gap-Junction-Kanäle.

Connexine haben einen einheitlichen Molekülaufbau. Sie bestehen aus:

• vier α-helicalen Transmembrandomänen
• zwei extrazellulären Schleifen (engl. loops)
• einer zytoplasmatischen Schleife
• den zytoplasmatischen N- und C-Termini

Connexine formen Kanäle zwischen benachbarten Zellen und gewährleisten darüber den Austausch von Ionen und Second Messengern (z.B. cAMP, IP3 und Calciumionen). Connexin 43 bildet homomere Connexone, die z.B. Granulosazellen miteinander verbinden.

Es spielt weiterhin bei vielen biologischen Prozessen eine Rolle, hierzu zählen:

• Embryogenese
• Spermatogenese
• Muskelkontraktion (insbesondere im Herzen)
• Zellmigration
• Zellpolarität
• Entzündungen

Connexin 43 korreliert bei vielen entzündlichen Erkrankungen mit der Schwere des Verlaufs. Desweiteren ist das Wachstum vieler maligner Tumoren mit einer vermehrten Expression von Connexin 43 verbunden.

Mutationen im GJA1-Gen sind Auslöser einiger seltener hereditärer Erkrankungen:

• Okulo-dento-digitale Dysplasie
• Kranio-metaphysäre Dysplasie
• Hallermann-Streiff-Syndrom
• Erythrokeratodermia variabilis
• Syndaktylie Typ 3
• autosomal-dominante Palmoplantarkeratose mit kongenitaler Alopezie

Peptide wie Rotigaptid und Danegaptid können die GJA1-Expression verstärken. Sie reduzieren im Tiermodell das Ausmaß von Myokardinfarkten und wirken möglicherweise protektiv bei Reperfusionsschäden nach Ischämie.

• uniprot.org – GJA1, abgerufen am 16.12.2021
• orpha.net – GJA1, abgerufen am 16.12.2021
• Pedersen et al. Rotigaptide protects the myocardium and arterial vasculature from ischaemia reperfusion injury, British Journal of Clinical Pharmacology, 2016