Ген CFTR-2

Ген CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator) - Кодирует белок, который играет ключевую роль в транспорте ионов хлора и бикарбоната через клеточные мембраны.

Мутации в этом гене приводят к развитию муковисцидоза (кистозного фиброза) - тяжелого наследственного заболевания, поражающего дыхательную, пищеварительную и репродуктивную системы.

1. Локализация гена

Хромосома:

7q31.2 (длинное плечо 7-й хромосомы).

Длина:

около 250 000 пар нуклеотидов.

Экзоны:

27 (кодирующих участков).

2. Структура белка CFTR

Белок CFTR относится к семейству АТФ-связывающих кассетных транспортеров (ABC-транспортеров).
Состоит из 1480 аминокислот.

Домены:

2 трансмембранных домена (TMD1, TMD2) – формируют канал для ионов.
2 нуклеотид-связывающих домена (NBD1, NBD2) – гидролизуют АТФ для открытия канала.
Регуляторный домен (R-домен) – содержит сайты фосфорилирования (PKA, PKC).

3. Функция белка CFTR

Регулирует транспорт ионов Cl⁻ и HCO₃⁻ через апикальную мембрану эпителиальных клеток.
Влияет на состав и вязкость секретов (слизи, пота, пищеварительных соков).
Опосредует работу других ионных каналов (например, ENaC – натриевого канала).

4. Патогенные мутации в гене CFTR

Известно более 2000 мутаций, которые классифицируются по механизму нарушения функции белка:

Класс	Пример мутации	Механизм нарушения	Клинический эффект
I	G542X, R553X	Преждевременный стоп-кодон → отсутствие белка	Тяжелая форма МВ
II	ΔF508 (наиболее частая)	Нарушение фолдинга и деградация белка в ЭПР	Классический МВ
III	G551D	Нарушение регуляции канала (нет ответа на АТФ)	Тяжелая форма
IV	R117H, R347P	Сниженная проводимость канала	Более легкие формы
V	3849+10kbC→T	Уменьшение количества нормального белка	Атипичный МВ
VI	Ускоренный распад белка	Нестабильность CFTR на мембране	Вариабельные симптомы

5. Заболевание: муковисцидоз (кистозный фиброз)

Нарушение функции CFTR приводит к:

Густой слизи в бронхах → хронические инфекции, дыхательная недостаточность.
Недостаточности поджелудочной железы → мальабсорбция, диабет.
Повышенному содержанию солей в поте (диагностический тест).
Мужскому бесплодию (врожденное отсутствие семявыносящих протоков).

6. Диагностика и лечение

Генетическое тестирование (поиск мутаций в CFTR).
Потовая проба (повышенный уровень хлоридов).
Модуляторы CFTR (ивакафтор, люмакафтор) – восстанавливают функцию белка.

Вывод

Ген CFTR кодирует критически важный ионный канал, мутации в котором приводят к муковисцидозу.

Изучение этого гена позволило разработать таргетную терапию, улучшающую качество жизни пациентов.