МТ-ND4L
Митохондриальный ген, кодирующий белок, участвующий в дыхательной цепи
ND4L
Идентификаторы
ПсевдонимыND4L , MTMT-NADH-дегидрогеназа, субъединица 4L (комплекс I), NADH-дегидрогеназа субъединица 4L
Внешние идентификаторыОМИМ : 516004; МГИ : 102497; гомологен : 5021; Генные карты : ND4L; OMA :ND4L – ортологи
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Энтрез

4539

17720

Ансамбль

ENSG00000212907

ENSMUSG00000065947

UniProt

Р03901

Р03903

РефСек (мРНК)

н/д

н/д

RefSeq (белок)

н/д

NP_904336

Местоположение (UCSC)Хр М: 0,01 – 0,01 МбХр М: 0,01 – 0,01 Мб
Поиск в PubMed[3][4]
Викиданные
Просмотр/редактирование человекаПросмотр/редактирование мыши
Расположение гена MT-ND4L в митохондриальном геноме человека. MT-ND4L — один из семи митохондриальных генов НАДН-дегидрогеназы (желтые прямоугольники).

MT-ND4L — это ген митохондриального генома, кодирующий белок цепи 4L НАДН-убихинон оксидоредуктазы (ND4L) . [5] Белок ND4L — это субъединица НАДН-дегидрогеназы (убихинон) , которая расположена во внутренней мембране митохондрий и является крупнейшим из пяти комплексов цепи переноса электронов . [6] Варианты человеческого MT-ND4L связаны с повышенным ИМТ у взрослых и наследственной оптической нейропатией Лебера (LHON). [7] [8]

Структура

Ген MT-ND4L расположен в митохондриальной ДНК человека от пары оснований 10 469 до 10 765. [5] [9] Ген MT-ND4L производит белок массой 11 кДа, состоящий из 98 аминокислот. [10] [11] MT-ND4L является одним из семи митохондриальных генов, кодирующих субъединицы фермента НАДН-дегидрогеназы (убихинон) , вместе с MT-ND1 , MT-ND2 , MT -ND3 , MT-ND4 , MT-ND5 и MT-ND6 . Также известный как Комплекс I , этот фермент является крупнейшим из дыхательных комплексов. Структура имеет L-образную форму с длинным гидрофобным трансмембранным доменом и гидрофильным доменом для периферического плеча, которое включает все известные окислительно-восстановительные центры и сайт связывания НАДН. MT-ND4L и остальные митохондриально кодируемые субъединицы являются наиболее гидрофобными из субъединиц Комплекса I и образуют ядро ​​трансмембранной области. [6]

Необычной особенностью человеческого гена MT-ND4L является 7-нуклеотидное перекрытие его последних трех кодонов (5'- CAA TGC TAA-3' кодирующих Gln, Cys и Stop) с первыми тремя кодонами гена MT-ND4 (5'- ATG CTA AAA-3' кодирующих аминокислоты Met-Leu-Lys). [9] Что касается рамки считывания MT-ND4L (+1), ген MT-ND4 начинается в рамке считывания +3: по сравнению с .[CAA][TGC][TAA]AACA[ATG][CTA][AAA]

Функция

Продукт MT-ND4L является субъединицей дыхательной цепи комплекса I , которая, как полагают, принадлежит к минимальному набору основных белков, необходимых для катализа дегидрирования NADH и переноса электронов на убихинон (коэнзим Q10). [12] Первоначально NADH связывается с комплексом I и переносит два электрона на изоаллоксазиновое кольцо простетического плеча флавинмононуклеотида ( FMN ), образуя FMNH 2 . Электроны переносятся через ряд кластеров железа и серы (Fe-S) в простетическом плече и, наконец, на кофермент Q10 (CoQ), который восстанавливается до убихинола (CoQH 2 ). Поток электронов изменяет окислительно-восстановительное состояние белка, что приводит к конформационному изменению и сдвигу p K ионизируемой боковой цепи, которая выкачивает четыре иона водорода из митохондриальной матрицы. [6]

Клиническое значение

Митохондриальная дисфункция, вызванная вариантами MT-ND4L, MT-ND1 и MT-ND2, связана с ИМТ у взрослых и может быть связана с метаболическими нарушениями, включая ожирение, диабет и гипертонию. [7]

Известно, что мутация T>C в позиции 10,663 в митохондриальном гене MT-ND4L вызывает наследственную оптическую нейропатию Лебера (LHON). Эта мутация приводит к замене аминокислоты валина на аланин в позиции 65 белка ND4L, нарушая функцию Комплекса I в цепи переноса электронов . Неизвестно, как эта мутация приводит к потере зрения у пациентов с LHON, но она может прерывать выработку АТФ из-за нарушенной активности Комплекса I. Известно , что мутации в других генах, кодирующих субъединицы Комплекса I , включая MT-ND1 , MT-ND2 , MT-ND4 , MT-ND5 и MT-ND6 , также вызывают LHON. [8]

Ссылки

  1. ^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000212907 – Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000065947 – Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ ab "Ген Энтреза: субъединица 4L дегидрогеназы НАДН MT-ND4L".
  6. ^ abc Voet DJ, Voet JG, Pratt CW (2013). "Глава 18: Синтез митохондриального АТФ". Основы биохимии (4-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Wiley. стр.  581–620 . ISBN 978-0-47054784-7.
  7. ^ ab 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. doi : 10.1371/journal.pone.0105116 . PMC 4143221 . PMID  25153900. 
  8. ^ ab Yu-Wai-Man P, Chinnery PF (1993). «Наследственная оптическая нейропатия Лебера». PMID  20301353. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  9. ^ ab Homo sapiens mitochondrion, полный геном. "Revised Cambridge Reference Sequence (rCRS): accession NC_012920", National Center for Biotechnology Information . Получено 30 января 2016 г.
  10. ^ 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, Duan H, Uhlen M, Yates JR, Apweiler R, Ge J, Hermjakob H, Ping P (октябрь 2013 г.). «Интеграция биологии и медицины сердечного протеома с помощью специализированной базы знаний». Circulation Research . 113 (9): 1043–53 . doi :10.1161/CIRCRESAHA.113.301151. PMC 4076475. PMID  23965338 . 
  11. ^ "NADH-убихинон оксидоредуктазная цепь 4L". База знаний по атласу белков сердечной органеллы (COPaKB) .
  12. ^ "MT-ND4L - НАДН-убихинон оксидоредуктазная цепь 4L - Homo sapiens (человек)". UniProt.org: центр информации о белках . Консорциум UniProt.

Дальнейшее чтение

  • Torroni A, Achilli A, Macaulay V, Richards M, Bandelt HJ (июнь 2006 г.). «Сбор урожая с дерева мтДНК человека». Trends in Genetics . 22 (6): 339–45 . doi :10.1016/j.tig.2006.04.001. PMID  16678300.
  • Bodenteich A, Mitchell LG, Polymeropoulos MH, Merril CR (май 1992). "Динуклеотидный повтор в митохондриальной D-петле человека". Молекулярная генетика человека . 1 (2): 140. doi :10.1093/hmg/1.2.140-a. PMID  1301157.
  • Lu X, Walker T, MacManus JP, Seligy VL (июль 1992 г.). «Дифференциация клеток аденокарциномы толстой кишки человека HT-29 коррелирует с повышенной экспрессией митохондриальной РНК: влияние трегалозы на рост и созревание клеток». Cancer Research . 52 (13): 3718–25 . PMID  1377597.
  • Marzuki S, Noer AS, Lertrit P, Thyagarajan D, Kapsa R, Utthanaphol P, Byrne E (декабрь 1991 г.). «Нормальные варианты человеческой митохондриальной ДНК и продукты трансляции: создание справочной базы данных». Human Genetics . 88 (2): 139– 45. doi :10.1007/bf00206061. PMID  1757091. S2CID  28048453.
  • Moraes CT, Andreetta F, Bonilla E, Shanske S, DiMauro S, Schon EA (март 1991). «Репликационная-компетентная человеческая митохондриальная ДНК, лишенная области промотора тяжелой цепи». Молекулярная и клеточная биология . 11 (3): 1631– 7. doi : 10.1128 /MCB.11.3.1631. PMC  369459. PMID  1996112.
  • Attardi G, Chomyn A, Doolittle RF, Mariottini P, Ragan CI (1987). "Семь неопознанных рамок считывания митохондриальной ДНК человека кодируют субъединицы дыхательной цепи NADH-дегидрогеназы". Симпозиумы по количественной биологии в Колд-Спринг-Харбор . 51. 51 (1): 103– 14. doi :10.1101/sqb.1986.051.01.013. PMID  3472707.
  • Chomyn A, Cleeter MW, Ragan CI, Riley M, Doolittle RF, Attardi G (октябрь 1986 г.). "URF6, последняя неидентифицированная рамка считывания человеческой мтДНК, кодирует субъединицу NADH-дегидрогеназы". Science . 234 (4776): 614– 8. Bibcode :1986Sci...234..614C. doi :10.1126/science.3764430. PMID  3764430.
  • Chomyn A, Mariottini P, Cleeter MW, Ragan CI, Matsuno-Yagi A, Hatefi Y, Doolittle RF, Attardi G (1985). "Шесть неопознанных рамок считывания митохондриальной ДНК человека кодируют компоненты дыхательной цепи NADH-дегидрогеназы". Nature . 314 (6012): 592– 7. Bibcode :1985Natur.314..592C. doi :10.1038/314592a0. PMID  3921850. S2CID  32964006.
  • Anderson S, Bankier AT, Barrell BG, de Bruijn MH, Coulson AR, Drouin J, Eperon IC, Nierlich DP, Roe BA, Sanger F, Schreier PH, Smith AJ, Staden R, Young IG (апрель 1981 г.). «Последовательность и организация митохондриального генома человека». Nature . 290 (5806): 457– 65. Bibcode :1981Natur.290..457A. doi :10.1038/290457a0. PMID  7219534. S2CID  4355527.
  • Montoya J, Ojala D, Attardi G (апрель 1981 г.). «Отличительные черты 5'-концевых последовательностей митохондриальных мРНК человека». Nature . 290 (5806): 465–70 . Bibcode :1981Natur.290..465M. doi :10.1038/290465a0. PMID  7219535. S2CID  4358928.
  • Horai S, Hayasaka K, Kondo R, Tsugane K, Takahata N (январь 1995 г.). «Недавнее африканское происхождение современных людей, выявленное с помощью полных последовательностей митохондриальных ДНК гоминоидов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 92 (2): 532– 6. Bibcode :1995PNAS...92..532H. doi : 10.1073/pnas.92.2.532 . PMC  42775 . PMID  7530363.
  • Brown MD, Torroni A, Reckord CL, Wallace DC (1996). «Филогенетический анализ митохондриальной ДНК наследственной оптической нейропатии Лебера указывает на множественные независимые появления общих мутаций». Human Mutation . 6 (4): 311– 25. doi : 10.1002/humu.1380060405 . PMID  8680405. S2CID  7952344.
  • Arnason U, Xu X, Gullberg A (февраль 1996 г.). «Сравнение полных последовательностей митохондриальной ДНК Homo и обычного шимпанзе на основе нехимерных последовательностей». Journal of Molecular Evolution . 42 (2): 145–52 . Bibcode : 1996JMolE..42..145A. doi : 10.1007/BF02198840. PMID  8919866. S2CID  9082248.
  • Polyak K, Li Y, Zhu H, Lengauer C, Willson JK, Markowitz SD, Trush MA, Kinzler KW, Vogelstein B (ноябрь 1998 г.). "Соматические мутации митохондриального генома при опухолях прямой и толстой кишки у человека". Nature Genetics . 20 (3): 291– 3. doi :10.1038/3108. PMID  9806551. S2CID  19786796.
  • Andrews RM, Kubacka I, Chinnery PF, Lightowlers RN, Turnbull DM, Howell N (октябрь 1999 г.). "Повторный анализ и пересмотр референтной последовательности Кембриджа для митохондриальной ДНК человека". Nature Genetics . 23 (2): 147. doi : 10.1038/13779 . PMID  10508508. S2CID  32212178.
  • Ingman M, Kaessmann H, Pääbo S, Gyllensten U (декабрь 2000 г.). «Изменчивость митохондриального генома и происхождение современных людей». Nature . 408 (6813): 708– 13. Bibcode :2000Natur.408..708I. doi :10.1038/35047064. PMID  11130070. S2CID  52850476.
  • Финнила С., Лехтонен М.С., Маямаа К. (июнь 2001 г.). «Филогенетическая сеть европейской мтДНК». Американский журнал генетики человека . 68 (6): 1475–84 . doi : 10.1086/320591. ПМЦ  1226134 . ПМИД  11349229.
  • Maca-Meyer N, González AM, Larruga JM, Flores C, Cabrera VM (2003). "Основные геномные митохондриальные линии описывают ранние человеческие расширения". BMC Genetics . 2 : 13. doi : 10.1186/1471-2156-2-13 . PMC  55343 . PMID  11553319.
  • Herrnstadt C, Elson JL, Fahy E, Preston G, Turnbull DM, Anderson C, Ghosh SS, Olefsky JM, Beal MF, Davis RE, Howell N (май 2002 г.). "Анализ редуцированной медианной сети полных последовательностей кодирующих областей митохондриальной ДНК для основных африканских, азиатских и европейских гаплогрупп". American Journal of Human Genetics . 70 (5): 1152– 71. doi :10.1086/339933. PMC  447592 . PMID  11938495.
  • Сильва В.А., Бонатто С.Л., Оланда А.Дж., Рибейру-Дус-Сантос АК, Пайшан Б.М., Гольдман Г.Х., Абе-Сандес К., Родригес-Дельфин Л., Барбоза М., Пасо-Ларсон М.Л., Петцль-Эрлер М.Л., Валенте В., Сантос С.Е. , Заго М.А. (июль 2002 г.). «Разнообразие митохондриального генома коренных американцев поддерживает единое раннее проникновение популяций-основателей в Америку». Американский журнал генетики человека . 71 (1): 187–92 . doi : 10.1086/341358. ПМЦ  384978 . ПМИД  12022039.
  • Масс-спектрометрическая характеристика MT-ND4L в COPaKB
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=MT-ND4L&oldid=1188167185"