Ген NDUFA2 расположен на длинном (q) плече хромосомы 5 в позиции 31.2 и охватывает 2422 пары оснований. [6] Ген NDUFA2 производит белок массой 11 кДа, состоящий из 99 аминокислот . [8] [9] NDUFA2 является субъединицей фермента НАДН-дегидрогеназы (убихинон) , самого большого из дыхательных комплексов. Структура имеет L-образную форму с длинным гидрофобным трансмембранным доменом и гидрофильным доменом для периферического плеча, который включает все известные окислительно-восстановительные центры и сайт связывания НАДН. [7] NDUFA2 является одной из примерно 31 гидрофобных субъединиц, которые образуют трансмембранную область Комплекса I. Было отмечено, что N-концевой гидрофобный домен имеет потенциал для сворачивания в альфа-спираль, охватывающую внутреннюю митохондриальную мембрану с C-концевым гидрофильным доменом, взаимодействующим с глобулярными субъединицами Комплекса I. Высококонсервативная двухдоменная структура предполагает, что эта особенность имеет решающее значение для функции белка и что гидрофобный домен действует как якорь для комплекса НАДН:убихинон оксидоредуктазы на внутренней митохондриальной мембране. [6]
Функция
Ген человека NDUFA2 кодирует субъединицу комплекса I дыхательной цепи , которая переносит электроны от NADH к убихинону . NDUFA2 является вспомогательной субъединицей комплекса I, которая, как полагают, не участвует в катализе, но может участвовать в регуляции активности комплекса I или его сборки посредством содействия окислительно-восстановительным процессам. [6] [10] 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 митохондриального матрикса. [7]
Клиническое значение
Мутации в гене NDUFA2 могут привести к синдрому Лея , тяжелому неврологическому расстройству, которое обычно возникает на первом году жизни. [6] Одна из таких мутаций нарушает нормальные паттерны сплайсинга и приводит к пропуску экзона 2. Это вызывает снижение активности Комплекса I и нарушает его сборку. Мутация NDUFA2 также связана с деполяризацией митохондрий. [11]
Взаимодействия
NDUFA2 имеет много взаимодействий с белками, включая взаимодействия с другими членами подкомплекса NADH-дегидрогеназы [убихинон] 1 альфа, другими субъединицами Комплекса I , а также с окислительно-восстановительными белками. Это может быть связано с его потенциальной ролью в сборке Комплекса I и содействием в окислительно-восстановительных процессах. [6]
Ссылки
^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000131495 – Ensembl , май 2017 г.
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000014294 – Ensembl , май 2017 г.
^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ Эмахазион Т, Брукс А.Дж. (ноябрь 1998 г.). «Картирование генов цепей переноса электронов NDUFA2, NDUFA6, NDUFA7, NDUFB8 и NDUFS8 с помощью гибридного картирования на основе интронов». Цитогенетика и клеточная генетика . 82 (1–2): 114. doi :10.1159/000015081. PMID 9763676. S2CID 46861680.
^ abc Пратт, Дональд Воэт, Джудит Г. Воэт, Шарлотта В. (2013). «18». Основы биохимии: жизнь на молекулярном уровне (4-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Уайли. стр. 581–620. ISBN9780470547847.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ 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 .
^ "NADH-дегидрогеназа [убихинон] 1 альфа субкомплекс субъединица 2". База знаний по атласу белков сердечной органеллы (COPaKB) .
^ "NDUFA2 - NADH дегидрогеназа [убихинон] 1 альфа субкомплекс субъединица 2". UniProt: хаб для информации о белках . Консорциум UniProt . Получено 24 марта 2015 г.
^ Hoefs SJ, Dieteren CE, Distelmaier F, Janssen RJ, Epplen A, Swarts HG, Forkink M, Rodenburg RJ, Nijtmans LG, Willems PH, Smeitink JA, van den Heuvel LP (июнь 2008 г.). «Мутация комплекса I NDUFA2 приводит к болезни Ли». Американский журнал генетики человека . 82 (6): 1306–1315. дои : 10.1016/j.ajhg.2008.05.007. ПМЦ 2427319 . ПМИД 18513682.
Дальнейшее чтение
Walker JE, Arizmendi JM, Dupuis A, Fearnley IM, Finel M, Medd SM, Pilkington SJ, Runswick MJ, Skehel JM (август 1992 г.). «Последовательности 20 субъединиц NADH:убихинон оксидоредуктазы из митохондрий бычьего сердца. Применение новой стратегии секвенирования белков с использованием полимеразной цепной реакции». Журнал молекулярной биологии . 226 (4): 1051–72. doi :10.1016/0022-2836(92)91052-Q. PMID 1518044.
Данбар DR, Шибасаки Y, Добби L, Андерссон B, Брукс AJ (1997). «Гибридизационная карта in situ геномных клонов для пяти генов комплекса I дыхательной цепи человека». Цитогенетика и клеточная генетика . 78 (1): 21–4. doi :10.1159/000134618. PMID 9345899.
Леффен Дж.Л., Трипельс Р.Х., ван ден Хеувел Л.П., Шуэльке М., Бускенс К.А., Смитс Р.Дж., Трийбелс Дж.М., Смейтинк Дж.А. (декабрь 1998 г.). «КДНК восьми ядерно-кодируемых субъединиц НАДН:убихиноноксидоредуктазы: завершена характеристика кДНК человеческого комплекса I». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 253 (2): 415–22. дои : 10.1006/bbrc.1998.9786. ПМИД 9878551.
Zhang QH, Ye M, Wu XY, Ren SX, Zhao M, Zhao CJ, Fu G, Shen Y, Fan HY, Lu G, Zhong M, Xu XR, Han ZG, Zhang JW, Tao J, Huang QH, Zhou J, Hu GX, Gu J, Chen SJ, Chen Z (октябрь 2000 г.). «Клонирование и функциональный анализ кДНК с открытыми рамками считывания для 300 ранее не определенных генов, экспрессируемых в гемопоэтических стволовых/прогениторных клетках CD34+». Genome Research . 10 (10): 1546–60. doi :10.1101/gr.140200. PMC 310934 . PMID 11042152.
Брокманн С., Диль А., Ребейн К., Штраус Х., Шмидер П., Корн Б., Кюне Р., Ошкинат Х. (сентябрь 2004 г.). «Окисленная субъединица B8 человеческого комплекса I принимает тиоредоксиновую складку». Структура . 12 (9): 1645–54. дои : 10.1016/j.str.2004.06.021 . ПМИД 15341729.
Vogel RO, Dieteren CE, van den Heuvel LP, Willems PH, Smeitink JA, Koopman WJ, Nijtmans LG (март 2007 г.). «Идентификация промежуточных продуктов сборки митохондриального комплекса I путем отслеживания меченого NDUFS3 демонстрирует точку входа митохондриальных субъединиц». Журнал биологической химии . 282 (10): 7582–90. doi : 10.1074/jbc.M609410200 . hdl : 2066/52607 . PMID 17209039.
