ACTN2基因编码α-actinin-2，该蛋白在心肌和骨骼肌的肌节Z盘或Z线中高度表达，在肌节和收缩器中发挥重要的结构和功能作用（由Lornage等人总结，2019年）。
α-肌动蛋白是一种肌动蛋白结合蛋白，在不同的细胞类型中具有多种作用。在非肌肉细胞中，细胞骨架亚型沿着微丝束和黏附型连接处发现，参与肌动蛋白与膜的结合（见ACTN1；102575）。相反，骨骼肌、心肌和平滑肌亚型定位于Z盘和类似致密体，在那里它们帮助锚定肌原纤维肌动蛋白丝。Beggs等人（1992年）描述了2个人类肌肉特异性α-肌动蛋白基因ACTN2和ACTN3的特征（102574）。他们确定了3个ACTN2转录物，它们仅在多聚腺苷酸化信号的使用上有所不同。推导出的894个氨基酸的蛋白质具有约104kD的计算分子量。ACTN2具有约250个氨基酸的N末端肌动蛋白结合结构域，其后是4个中心重复序列和2个靠近C末端的EF-hand基序。对小鼠组织进行Northern blot分析，发现Actn2在骨骼肌和心脏中表达，但在大脑、肝脏、肾脏或小肠中不表达。在人胎儿骨骼肌中检测到两条主要的ACTN2带。
Seto等人（2011年）指出，ACTN2的中心重复序列是类似于spectrin（见182860）的重复序列，形成一个杆状结构域。
Beggs等人（1992）利用体细胞杂交将ACTN2和ACTN3基因分别定位到染色体1和11。原位杂交将ACTN2基因座定位在1q42-q43。Beggs等人（1992）在ACTN2基因中鉴定了一个多态性（CA）n重复序列，并用它将ACTN2基因定位在1号染色体的CEPH连锁图上。
Mills等人（2001年）绘制了4个小鼠肌动蛋白同源序列，这些同源序列都位于4个人类基因进化上保守的共张力区域。
Mills等人（2001年）观察到，小鼠Actn2和Actn3在胚胎发育过程中在空间和时间上都有不同的表达，与人类相比，出生后骨骼肌中α-actinin-2的表达与α-actilin-3的表达没有完全重叠，表明其具有独立的功能。
Seto等人（2011年）发现，Actn3-/-小鼠趾长伸肌中Actn2的表达上调，因此α-肌动蛋白的总肌聚物含量不变。与野生型相比，Actn3-/-肌肉更容易受到收缩诱导的损伤。Z-disc蛋白Zasp（LDB3；605906）、titin（TTN；188840）和vinculin（VCL；193065）与Actn2的结合比与Actn3的结合更为紧密，这表明Actn3-/-肌肉的力学和脆性发生改变的生化基础。
心脏表型
Mohapatra等人（2003年）在一名7岁女孩身上发现ACTN2基因错义突变的杂合性，该女孩死于扩张型心肌病（CMD1AA；612158），8个已知心肌病基因的突变均为阴性。
在3例散发性肥厚型心肌病患者（CMH23；见612158）中，Theis等人（2006）在ACTN2基因中发现了杂合错义突变（102573.0002-102573.0004）。
Chiu等人（2010年）在一个临床异质性CMH映射到1号染色体的3代澳大利亚大家族的受影响成员中，确定了ACTN2基因错义突变的杂合性（A119T；102573.0005）。对另外297个CMH先证者进行筛查，发现3个杂合子错义突变，这些突变与各自家族中的疾病分离（参见102573.0003和102573.0006）。
Bagnall等人（2014年）在澳大利亚一个心脏表型异质性显著的家族的2代以上的4名受累成员中，包括CMD、左心室致密化不全（LVNC）、心室颤动和猝死Chiu等人（2010年）在一个临床异质性CMH明显无关的澳大利亚家庭中检测到ACTN2基因中相同A119T替代的杂合性。单倍型分析与两个澳大利亚家庭的共同祖先一致。
在一个患有临床异质性心肌病的4代意大利大家族中，Girolama等人（2014）发现了与CMH一致的不对称左心室肥厚（LVH）、早发室上性心律失常和房室传导阻滞以及局部LVNC的可变组合进行下一代测序并确定ACTN2错义突变的杂合性（M228T；102573.0007）。在570个控制等位基因中未发现该突变，该突变与家族疾病完全隔离。
先天性肌病8
Lornage等人（2019年）在2名不相关的先天性肌病-8（CMYP8；618654）患者中确定了ACTN2基因第18外显子的从头杂合突变（L727R，102573.0008和一个框架内缺失，102573.0 009）；两者均位于第四spectrin重复序列。通过外显子组测序发现并经Sanger测序证实的突变在gnomAD数据库中未发现。此外，由于ACTN3基因中常见的R577X多态性，患者1为杂合子，患者2为纯合子（102574.0001）。L727R突变患者骨骼肌的Western blot分析和转染该突变的细胞分析显示，蛋白表达、二聚体和定位正常。然而，Lornage等人（2019）发现，人类突变体ACTN2 L727R在斑马鱼胚胎中的表达会导致孵化缺陷、肌节变小、背部弯曲和运动功能受损，尽管蛋白质表达水平没有受到影响。与野生型相比，突变鱼的骨骼肌表现出明显的肌原纤维紊乱、肌群紊乱、异常Z线和异常肌动蛋白相互作用。AAV介导的突变在3周龄小鼠骨骼肌中的表达导致最大力降低以及异常的Z线组织和核心形成。这两种动物模型的研究结果都概括了人类的特定表型。
成人先天性远端肌病6，常染色体显性
Savarese等人（2019年）在西班牙北部3个不相关家族的常染色体显性成年型远端肌病-6（MPD6；618655）患者中发现ACTN2基因的杂合错义突变（C487R；102573.0010）。在一对患有类似疾病的瑞典父女中，他们在ACTN2基因中发现了不同的杂合突变（L131P；102573.0011）。通过靶向面板测序发现并经Sanger测序证实的变异与家族中的疾病分离，在gnomAD数据库中未发现。没有对变体进行功能研究。
肌营养不良蛋白基因（DMD；300377）突变导致杜氏肌营养不良。肌营养不良蛋白是一种多域蛋白，在肌肉收缩期间起稳定肌膜的作用。肌营养不良蛋白与α-肌动蛋白有相当大的同源性。为了探讨肌营养不良蛋白杆状结构域作为间隔区的假设，Harper等人（2002年）在mdx小鼠中表达了一种嵌合体微肌营养不良基因，该基因含有α-肌动蛋白-2的4重复杆状结构。转基因不能纠正mdx小鼠的形态学病理，但仍能在膜上组装肌营养不良蛋白-糖蛋白复合物，并对收缩诱导的损伤提供一定的保护。作者得出结论，不同的光谱样重复序列并不等价，并提出肌营养不良蛋白杆状结构域不仅是一个间隔区，而且可能对整个肌营养不良素功能起重要的机械作用。
Gupta等人（2012年）对斑马鱼进行了actn2的靶向敲除，并观察到眼睛、心脏和骨骼肌的发育缺陷。大斑鱼基本上是静止不动的，触碰反应迟钝，表明整体肌肉明显无力。头颅的眼睛一直较小，心脏增大，心跳减慢，骨骼肌组织异常。骨骼肌的双折射显著降低，纵切面的组织学分析显示肌纤维紊乱，偶尔纤维完全缺乏肌原纤维组织；电镜下，许多纤维显示肉质组织减少，多核圆形。心脏表型表现为受精后1至2天（dpf）心率降低，到了3 dpf时，变体心脏明显增大；组织学检查显示心脏增大，心房和心室扩张，壁明显变薄，电子显微镜下心房和心室变形心肌细胞中的肌聚体大小和数量显著减少。变形鱼的眼睛也比对照鱼小，在3dpf时感光细胞缺失或未分化，内层结构紊乱；晶状体缺乏正常的晶体组织，许多纤维细胞保留了细胞核。actn2而不是actn3 mRNA的过度表达可以挽救表型。