MT-ND4L - MT-ND4L
MT-ND4L это ген из митохондриальный геном кодирование для НАДН-убихинон оксидоредуктаза цепь 4L (ND4L) белок.[4] Белок ND4L является субъединицей НАДН-дегидрогеназа (убихинон), который находится в митохондриальная внутренняя мембрана и является крупнейшим из пяти комплексов электронная транспортная цепь.[5] Варианты человеческого MT-ND4L связаны с повышенным ИМТ у взрослых и Наследственная оптическая невропатия Лебера (ЛХОН).[6][7]
Структура
В MT-ND4L Ген расположен в митохондриальной ДНК человека от 10 469 до 10765 пар оснований.[4][8] В MT-ND4L Ген продуцирует белок 11 кДа, состоящий из 98 аминокислот.[9][10] MT-ND4L - один из семи митохондриальных генов, кодирующих субъединицы фермента. НАДН-дегидрогеназа (убихинон), вместе с МТ-НД1, МТ-НД2, MT-ND3, МТ-НД4, MT-ND5, и MT-ND6. Также известный как Комплекс I, этот фермент является крупнейшим из респираторных комплексов. Конструкция Г-образная с длинным, гидрофобный трансмембранный домен и гидрофильный домен для периферического плеча, который включает все известные окислительно-восстановительные центры и сайт связывания NADH. MT-ND4L и остальные субъединицы, кодируемые митохондриями, являются наиболее гидрофобными из субъединиц Комплекса I и образуют ядро трансмембранной области.[5]
Необычная особенность человека MT-ND4L ген - 7-нуклеотидный перекрытие генов его последних трех кодонов (5'-CAA TGC TAA-3 'кодирование для Gln, Cys и Stop) с первыми тремя кодонами МТ-НД4 ген (5'-ATG CTA AAA-3 'кодирование аминокислот Met-Leu-Lys).[8] С уважением к MT-ND4L рамка чтения (+1), МТ-НД4 ген начинается в рамке считывания +3: [CAA] [TGC] [TAA] AA против CA [ATG] [CTA] [AAA].
Функция
Продукт MT-ND4L является субъединицей дыхательной цепи. Комплекс I который, как полагают, принадлежит к минимальному комплексу основных белков, необходимых для катализирования НАДН дегидрирование и перенос электронов к убихинон (Коэнзим Q10).[11] Первоначально, НАДН связывается с комплексом I и переносит два электрона на изоаллоксазиновое кольцо из флавинмононуклеотид (ФМН) протез руки с образованием ФМНГ2. Электроны передаются через серию железо-серные (Fe-S) кластеры в протезе руки и, наконец, до коэнзима Q10 (CoQ), который восстанавливается до убихинол (CoQH2). Поток электронов изменяет окислительно-восстановительное состояние белка, что приводит к конформационному изменению и pK сдвиг ионизируемой боковой цепи, который выкачивает четыре иона водорода из митохондриального матрикса.[5]
Клиническое значение
Митохондриальная дисфункция, вызванная вариантами MT-ND4L, МТ-НД1 и МТ-НД2 были связаны с ИМТ у взрослых и причастны к метаболическим нарушениям, включая ожирение, диабет и гипертонию.[6]
Известно, что мутация T> C в положении 10663 митохондриального гена MT-ND4L вызывает Наследственная оптическая невропатия Лебера (ЛХОН). Эта мутация приводит к замене аминокислоты валина на аланин в положении 65 белка ND4L, нарушая функцию Комплекс I в электронная транспортная цепь. Неизвестно, как эта мутация приводит к потере зрения у пациентов с LHON, но она может прерывать выработку АТФ из-за нарушения активности Комплекс I. Мутации в других генах, кодирующих субъединицы Комплекс I, включая МТ-НД1, МТ-НД2, МТ-НД4, MT-ND5, и MT-ND6 также известно, что они вызывают LHON.[7]
Рекомендации
- ^ а б c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000065947 - Ансамбль, Май 2017
- ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ «Ссылка на Mouse PubMed:». Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ а б «Ген Entrez: MT-ND4L субъединица 4L НАДН дегидрогеназы».
- ^ а б c Voet DJ, Voet JG, Pratt CW (2013). «Глава 18: Митохондриальный синтез АТФ». Основы биохимии (4-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Уайли. С. 581–620. ISBN 978-0-47054784-7.
- ^ а б Flaquer A, Baumbach C, Kriebel J, Meitinger T, Peters A, Waldenberger M, Grallert H, Strauch K (2014). «Митохондриальные генетические варианты, идентифицированные как связанные с ИМТ у взрослых». PLOS ONE. 9 (8): e105116. Bibcode:2014PLoSO ... 9j5116F. Дои:10.1371 / journal.pone.0105116. ЧВК 4143221. PMID 25153900.
- ^ а б Ю-Вай-Ман П., Чиннери П. Ф. (1993). «Наследственная оптическая невропатия Лебера». PMID 20301353. Цитировать журнал требует
| журнал =(помощь) - ^ а б Homo sapiens митохондрия, полный геном. «Пересмотренная Кембриджская эталонная последовательность (rCRS): номер доступа NC_012920», Национальный центр биотехнологической информации. Проверено 30 января, 2016.
- ^ Zong NC, Li H, Li H, Lam MP, Jimenez RC, Kim CS, Deng N, Kim AK, Choi JH, Zelaya I, Liem D, Meyer D, Odeberg J, Fang C, Lu HJ, Xu T, Weiss J , Дуан Х., Улен М., Йетс Дж. Р., Апвейлер Р., Ге Дж., Хермякоб Х., Пинг П. (октябрь 2013 г.). «Интеграция биологии кардиального протеома и медицины посредством специализированной базы знаний». Циркуляционные исследования. 113 (9): 1043–53. Дои:10.1161 / CIRCRESAHA.113.301151. ЧВК 4076475. PMID 23965338.
- ^ «НАДН-убихинон оксидоредуктаза цепь 4L». Атлас кардиоорганических белков (COPaKB).
- ^ «MT-ND4L - НАДН-убихинон оксидоредуктаза цепи 4L - Homo sapiens (Человек)». UniProt.org: центр информации о белках. Консорциум UniProt.
дальнейшее чтение
- Торрони А., Ахилли А., Маколей В., Ричардс М., Бандельт Х. Дж. (Июнь 2006 г.). «Сбор плодов дерева мтДНК человека». Тенденции в генетике. 22 (6): 339–45. Дои:10.1016 / j.tig.2006.04.001. PMID 16678300.
- Bodenteich A, Mitchell LG, Polymeropoulos MH, Merril CR (май 1992 г.). «Динуклеотидный повтор в митохондриальной D-петле человека». Молекулярная генетика человека. 1 (2): 140. Дои:10.1093 / hmg / 1.2.140-а. PMID 1301157.
- Лу X, Уокер Т., Макманус Дж. П., Селиги В. Л. (июль 1992 г.). «Дифференциация клеток аденокарциномы толстой кишки человека HT-29 коррелирует с повышенной экспрессией митохондриальной РНК: эффекты трегалозы на рост и созревание клеток». Исследования рака. 52 (13): 3718–25. PMID 1377597.
- Марзуки С., Ноер А.С., Лертрит П., Тьягараджан Д., Капса Р., Уттанафол П., Бирн Э. (декабрь 1991 г.). «Нормальные варианты митохондриальной ДНК человека и продукты трансляции: создание справочной базы данных». Генетика человека. 88 (2): 139–45. Дои:10.1007 / bf00206061. PMID 1757091. S2CID 28048453.
- Мораес С.Т., Андреетта Ф., Бонилла Э., Шанске С., ДиМауро С., Шон Э.А. (март 1991 г.). «Компетентная к репликации митохондриальная ДНК человека без промоторной области тяжелой цепи». Молекулярная и клеточная биология. 11 (3): 1631–7. Дои:10.1128 / MCB.11.3.1631. ЧВК 369459. PMID 1996112.
- Attardi G, Chomyn A, Doolittle RF, Mariottini P, Ragan CI (1987). «Семь неопознанных рамок считывания митохондриальной ДНК человека кодируют субъединицы НАДН-дегидрогеназы дыхательной цепи». Симпозиумы Колд-Спринг-Харбор по количественной биологии. 51. 51 (1): 103–14. Дои:10.1101 / sqb.1986.051.01.013. PMID 3472707.
- Чомин А., Клитер М.В., Раган К.И., Райли М., Дулиттл Р.Ф., Аттарди Дж. (Октябрь 1986 г.). «URF6, последняя неопознанная рамка считывания мтДНК человека, кодирует субъединицу НАДН-дегидрогеназы». Наука. 234 (4776): 614–8. Bibcode:1986Наука ... 234..614C. Дои:10.1126 / science.3764430. PMID 3764430.
- Чомин А., Мариоттини П., Клитер М.В., Раган К.И., Мацуно-Яги А., Хатефи Ю., Дулиттл Р.Ф., Аттарди Г. (1985). «Шесть неопознанных рамок считывания митохондриальной ДНК человека кодируют компоненты НАДН-дегидрогеназы дыхательной цепи». Природа. 314 (6012): 592–7. Bibcode:1985Натура.314..592С. Дои:10.1038 / 314592a0. PMID 3921850. S2CID 32964006.
- Андерсон С., Банкир А.Т., Баррелл Б.Г., де Брюин М.Х., Колсон А.Р., Друин Дж., Эперон И.С., Нирлих Д.П., Роу Б.А., Сэнгер Ф., Шрайер П.Х., Смит А.Дж., Стаден Р., Янг И.Г. (апрель 1981 г.). «Последовательность и организация митохондриального генома человека». Природа. 290 (5806): 457–65. Bibcode:1981Натура.290..457A. Дои:10.1038 / 290457a0. PMID 7219534. S2CID 4355527.
- Монтойя Дж., Охала Д., Аттарди Дж. (Апрель 1981 г.). «Отличительные особенности 5'-концевых последовательностей митохондриальных мРНК человека». Природа. 290 (5806): 465–70. Bibcode:1981Натура.290..465М. Дои:10.1038 / 290465a0. PMID 7219535. S2CID 4358928.
- Хораи С., Хаясака К., Кондо Р., Цугане К., Такахата Н. (январь 1995 г.). «Недавнее африканское происхождение современных людей выявлено с помощью полных последовательностей гоминоидных митохондриальных ДНК». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 92 (2): 532–6. Bibcode:1995PNAS ... 92..532H. Дои:10.1073 / пнас.92.2.532. ЧВК 42775. PMID 7530363.
- Браун, доктор медицины, Торрони, Рекорд, Уоллес, округ Колумбия (1996). «Филогенетический анализ митохондриальной ДНК наследственной оптической невропатии Лебера указывает на множественные независимые случаи общих мутаций». Человеческая мутация. 6 (4): 311–25. Дои:10.1002 / humu.1380060405. PMID 8680405.
- Арнасон У., Сюй Х, Гуллберг А (февраль 1996 г.). «Сравнение полных митохондриальных последовательностей ДНК Homo и обычного шимпанзе на основе нехимерных последовательностей». Журнал молекулярной эволюции. 42 (2): 145–52. Bibcode:1996JMolE..42..145A. Дои:10.1007 / BF02198840. PMID 8919866. S2CID 9082248.
- Поляк К., Ли И, Чжу Х., Ленгауэр С., Уилсон Дж. К., Марковиц С.Д., Труш М.А., Кинзлер К.В., Фогельштейн Б. (ноябрь 1998 г.). «Соматические мутации митохондриального генома при колоректальных опухолях человека». Природа Генетика. 20 (3): 291–3. Дои:10.1038/3108. PMID 9806551. S2CID 19786796.
- Эндрюс Р.М., Кубака И., Чиннери П.Ф., Лайтаулерс Р.Н., Тернбулл Д.М., Хауэлл Н. (октябрь 1999 г.). «Повторный анализ и пересмотр кембриджской эталонной последовательности митохондриальной ДНК человека». Природа Генетика. 23 (2): 147. Дои:10.1038/13779. PMID 10508508. S2CID 32212178.
- Ingman M, Kaessmann H, Pääbo S, Gyllensten U (декабрь 2000 г.). «Вариации митохондриального генома и происхождение современного человека». Природа. 408 (6813): 708–13. Bibcode:2000Натура 408..708И. Дои:10.1038/35047064. PMID 11130070. S2CID 52850476.
- Finnilä S, Lehtonen MS, Majamaa K (июнь 2001 г.). «Филогенетическая сеть европейской мтДНК». Американский журнал генетики человека. 68 (6): 1475–84. Дои:10.1086/320591. ЧВК 1226134. PMID 11349229.
- Мака-Мейер Н., Гонсалес А. М., Ларруга Дж. М., Флорес С., Кабрера В. М. (2003). «Основные геномные митохондриальные линии определяют раннюю экспансию человека». BMC Genetics. 2: 13. Дои:10.1186/1471-2156-2-13. ЧВК 55343. PMID 11553319.
- Херрнштадт С., Элсон Дж. Л., Фахи Е., Престон Дж., Тернбулл Д. М., Андерсон С., Гош С. С., Олефски Дж. М., Бил М. Ф., Дэвис Р. Е., Хауэлл Н. (май 2002 г.). «Анализ методом редуцированной медианной сети полных последовательностей кодирующей области митохондриальной ДНК для основных африканских, азиатских и европейских гаплогрупп». Американский журнал генетики человека. 70 (5): 1152–71. Дои:10.1086/339933. ЧВК 447592. PMID 11938495.
- Silva WA, Bonatto SL, Holanda AJ, Ribeiro-Dos-Santos AK, Paixão BM, Goldman GH, Abe-Sandes K, Rodriguez-Delfin L, Barbosa M, Paçó-Larson ML, Petzl-Erler ML, Valente V, Santos SE , Zago MA (июль 2002 г.). «Разнообразие митохондриального генома коренных американцев поддерживает единственное раннее проникновение популяций основателей в Америку». Американский журнал генетики человека. 71 (1): 187–92. Дои:10.1086/341358. ЧВК 384978. PMID 12022039.