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摘要目的：定位于7q36.1的KCNH2（hERG）基因突变导致的2型长QT综合征（ long QT syndrome type 2, LQT2）是国内最常见的LQTS临床亚型。突变导致hERG蛋白成熟转运障碍作为最主要的发病机制，造成了LQT2严重的临床表型。LQTS可选的治疗策略一直面临着严峻挑战。新兴的化学伴侣药物鲁玛卡托（ Lumacaftor， LUM）已被证实在人诱导多功能干细胞分化的心肌细胞（ human-induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes, hiPSC-CMs）中纠正了hERG突变蛋白的异常转运。然而， LUM促进hERG突变蛋白成熟转运的药理学作用机制尚不明确。本研究探讨了LUM作为化学伴侣药物，是否通过上调hERG成熟过程中关键的热休克分子伴侣的表达，并且充当内源性分子伴侣的角色直接结合突变的hERG/A561V蛋白，以促进其成熟转运。通过探讨LUM上调热休克蛋白促进hERG/A561V转运的分子机制，为尝试其在更多蛋白构象疾病的治疗中提供理论基础。<br>　　方法：通过在HEK-293细胞hERG/A561V蛋白，利用Western blot、Co-IP、RT-qPCR、IF、RNA-seq等分子实验和全细胞膜片钳分析，确定LUM对hERG转运缺陷的纠正作用和热休克蛋白的分子调节作用及机制；随后将hiPSC诱导分化形成hiPSC-CMs并表达hERG/A561V，进一步验证LUM是否在心肌细胞中复制了其在异源表达体系中对热休克蛋白的效应。<br>　　结果：在HEK-293细胞中， LUM促进了hERG/A561V的成熟转运，同时增加了hERG尾电流（10mV:6.48±1.01pA/pF vs 21.40±3.78pA/pF, p＜0.05）以及通道失活（τ2）及失活恢复时间常数（τ1） （τ1在-40mV, 9.62±4.37ms vs 21.65±7.83ms, p＜0.0001;τ2在10mV, 11.32±0.72ms vs 19.70±2.45ms, p＜0.001）。RNA测序表明LUM上调了编码Hsp70的HSPA1A （|logFC|= 0.4, q＜0.0001）和HSPA1B （|logFC|=0.45, q＜0.0001）的表达。随后的免疫印记和qPCR实验证实了LUM诱导的Hsp70以及Hsp90的高表达， Co-IP则表明LUM改变了他们与hERG的相互作用。此外， LUM还降低了在S303/S307位点磷酸化的HSF1的表达，从而诱导了转录激活。靶向Hsp70和Hsp90的siRNA逆转了LUM对于hERG/A561V的促进作用，并且HSF1抑制剂KRIBB11产生了同热休克蛋白（ HSPs）敲低相似的抑制作用；而应用HSF1激动剂HSF1A产生了同LUM同样的促进作用。在hiPSC-CMs中， LUM同样促进了Hsp70和Hsp90的高表达，制霉菌素耦联的穿孔膜片钳显示HSF1A成倍缩短了hERG/A561V延长的动作电位时程（ 856. 5± 41. 56ms vs462.8±32.25ms, p＜0.0001）并增加E-4031敏感电流（ 0.16±0.03pA/pF vs 0.50±0.08pA/pF, p＜0.01）。进一步使用生物素亲和力捕获试验，我们发现LUM在体外直接与hERG的野生或突变蛋白结合，但并不与HSF1结合。<br>　　结论：1、LUM直接与hERG/A561V突变蛋白相互结合，提示其能够作为一个蛋白构象调节剂，稳定蛋白构象促进折叠。<br>　　2、LUM在细胞内通过抑制HSF1在S303/S307位点的磷酸化，增强其转录活性，上调HSPs的表达，从而促进hERG/A561V突变蛋白的成熟转运，表明LUM通过涉及普遍的细胞内蛋白质量控制途径而发挥药理学作用。