Connexine

Connexine die besonders wichtig für die Haut sind:

• Cx26 (GJB2)
• Cx30 (GJB6)
• Cx30.3 (GJB4)
• Cx31 (GJB3)
• Cx31.1 (GJB5)
• Cx43 (GJA1)

Connexin        Gen          Kurzinfo / typische Expression

Cx23                   GJA6          v. a. Auge (Linse)

Cx26                   GJB2          Epidermis, Innenohr (häufig mutiert bei Hörverlust)

Cx30                   GJB6          Haut, Innenohr

Cx30.3                GJB4          Epidermis

Cx31                    GJB3          Haut

Cx31.1                 GJB5          Haut (Melanom, Zervixkarziknom, Bronchialkarzinom, Pankreaskarzinom)  

Cx32                   GJB1            Leber, periphere Nerven (Schwann-Zellen)

Cx36                   GJD2           Neurone (elektrische Synapsen)

Cx37                    GJA4           Endothel, Gefäße

Cx40                   GJA5            Herz (Vorhöfe), Gefässe

Cx40                   GJA5            Herz (Vorhöfe), Gefässe

Cx43                   GJA1             ubiquitär,  v. a. Herz, Haut (wichtigstes Connexin)

Cx45                   GJC1              Herz, glatte Muskulatur

Cx46                   GJA3              Linse

Cx47                   GJC2               ZNS (Oligodendrozyten)

Cx50                   GJA8              Linse

Connexine sind phylogenetisch sehr alte, integrale Membranproteine und fungieren u.a. als Strukturproteine in den Hexamerstrukturen von Gap junctions (Nexus). Die interzelluläre Kommunikation über Gap-junctions erlaubt den Zellen synchronisierte Reaktionen auf verschiedene interzelluläre Signale durch Regulation des Einstroms bzw. Ausstroms kleiner Moleküle (< 1000 Da) sowie Ionen zwischen den Zytoplasmen benachbarter Zellen. In der Haut sind Gap junctions unter anderem an der Koordination von Wachstum und Differenzierung von Keratinozyten beteiligt (s.u. Zellkontakte).

Bislang sind > 30 verschiedene Connexine in Vertebraten beschrieben (Nomenklatur: Cx+Molekulargewicht/Genname: GJxN). Die wichtigsten Connexine der menschlichen Haut sind Connexin 43 (Cx43) und Connexin 26 (Cx26). Cx43 wird vor allem in den Zellen der suprabasalen Schichten exprimiert und gilt als wichtigste Gap junction Untereinheit der interfollikulären Epidermis. Cx26 wird insbes. in Haarfollikeln und Schweißdrüsen exprimiert und gilt als Regulator der Keratinozytenhomöostase bei schnellem Wachstum bzw. in der Differenzierung. Gap junctions sind u.a. an der Koordination von Wachstum und Differenzierung von Keratinozyten beteiligt (s.u. Zellkontakte). Mutationen im Connexin-26 kodierenden Gen (GJB2-Gen) führt zu Funktionsstörungen des Innenohrs (syndromale oder nicht-syndromale Taubheit).  

Weitere Krankheitsbilder, die mit Expression fehlerhafter Connexine assoziiert werden sind (Avshalumova L et al. 2015): 

• Erythrokeratodermia figurata variabilis (Mendes da Costa-Syndrom; Mutationen in Connexin 31)
• Hidrotische ektodermale Dysplasie (Clouston-Syndrom; Connexin 30)
• Erythrokeratodermia progressiva, Typ Burns
• Keratosis palmoplantaris mit Mutationen in Connexin 26
• Bart-Pumphrey-Syndrom (GBJ2-Gen/Connexin-26)
• Palmoplantarkeratose mit Taubheit (Keratitis-Ichthyosis-Deafness -Syndrom (KID-Syndrom) (Connexin 26)
• Keratosis palmoplantaris mutilans Vohwinkel

Systematik der Genfamilien

• GJA  „Alpha-Connexine“ (z. B. Cx43, Cx40)
• GJB  „Beta-Connexine“ (v. a. epidermal relevant)
• GJC / GJD → weitere Untergruppe

1. Avshalumova L et al. (2015) Overview of skin diseases linked to connexin gene mutations.
   Int J Dermatol 53:192-205.
2. Arita K et al. (2002) Changes in gap junction distribution and connexin expression pattern during human fetal skin development. J Histochem Cytochem 50: 1493-1500
3. Common JE et al. (2002) Functional studies of human skin disease- and deafness-associated connexin 30 mutations. Biochem Biophys Res Commun 298: 651-656
4. Di WL et al. (2002) Defective trafficking and cell death is characteristic of skin disease-associated connexin 31 mutations. Hum Mol Genet 11: 2005-2014
5. Kelsell DP et al. (2001) Connexin mutations in skin disease and hearing loss. Am J Hum Genet 68: 559-568
6. Richard G et al. (2001) Connexin disorders of the skin. Adv Dermatol 17: 243-277
7. van Geel M et al. (2002) Connexin 30.3 (GJB4) is not required for normal skin function in humans. Br J Dermatol 147: 1275-1277