Ген NDUFA5 расположен на плече q хромосомы 7 и охватывает 64 655 пар оснований. [5] Ген производит белок массой 13,5 кДа, состоящий из 116 аминокислот . [7] [8] NDUFA5 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. [6] 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 NADH-дегидрогеназы (убихинон) на внутренней митохондриальной мембране. NDUFA5 является одной из примерно 31 гидрофобных субъединиц, которые образуют трансмембранную область Комплекса I. Белок локализуется на внутренней митохондриальной мембране как часть содержащей 7 компонентов, водорастворимой железо-серной белковой фракции (IP) комплекса I, хотя его конкретная роль неизвестна. Предполагается, что он подвергается посттрансляционному удалению инициатора метионина и N-ацетилированию следующей аминокислоты. Предсказанная вторичная структура в основном альфа-спираль, но карбокси-концевая половина белка имеет высокий потенциал для принятия спирально-спиральной формы. Амино-концевая часть содержит предполагаемый бета-слой, богатый гидрофобными аминокислотами, которые могут служить сигналом импорта митохондрий. Связанные псевдогены также были идентифицированы на четырех других хромосомах. [5] [9]
Функция
Ген человека NDUFA5 кодирует субъединицу B13 комплекса I дыхательной цепи , которая переносит электроны от NADH к убихинону . Белок NDUFA5 локализуется на внутренней мембране митохондрий и, как полагают, помогает в этом переносе электронов. [5] 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. [6] Высокая степень сохранения NDUFA5, распространяющаяся на растения и грибы, указывает на его функциональную значимость в ферментном комплексе. [10]
Клиническое значение
NDUFA5, ATP5A1 и ATP5A1 все показывают последовательно сниженную экспрессию в мозге пациентов с аутизмом. Митохондриальная дисфункция и нарушение синтеза АТФ могут привести к окислительному стрессу, который может играть роль в развитии аутизма. [11] [12]
Взаимодействия
NDUFA5 имеет множество белок-белковых взаимодействий, таких как убиквитин С и с членами подкомплекса НАДН-дегидрогеназы [убихинон] 1 бета, включая NDUFB1 , NDUFB9 и NDUFB10 . [5]
Ссылки
^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000128609 – Ensembl , май 2017 г.
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000023089 – 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 .
^ 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 . ISBN.9780470547847.{{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 .
^ "NDUFA5 - НАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1 альфа субкомплекс субъединица 5". База знаний по атласу белков сердечной органеллы (COPaKB) .
^ Emahazion T, Beskow A, Gyllensten U, Brookes AJ (ноябрь 1998 г.). «Гибридное радиационное картирование на основе интронов 15 генов комплекса I человеческой цепи переноса электронов». Cytogenet Cell Genet . 82 ( 1– 2): 115– 9. doi : 10.1159/000015082. PMID 9763677. S2CID 46818955.
^ Russell MW, du Manoir S, Collins FS, Brody LC (март 1997). «Клонирование человеческого NADH: субъединица B13 убихинон оксидоредуктазы: локализация на хромосоме 7q32 и идентификация псевдогена на 11p15» (PDF) . Mamm Genome . 8 (1): 60– 1. doi :10.1007/s003359900350. hdl : 2027.42/42136 . PMID 9021153. S2CID 27527138.
^ Anitha, A; Nakamura, K; Thanseem, I; Matsuzaki, H; Miyachi, T; Tsujii, M; Iwata, Y; Suzuki, K; Sugiyama, T; Mori, N (2013). «Понижение экспрессии генов митохондриального комплекса переноса электронов в мозге при аутизме». Brain Pathology . 23 (3): 294– 302. doi :10.1111/bpa.12002. PMC 8029398. PMID 23088660. S2CID 19761737 .
Смитинк Дж., ван ден Хевел Л. (1999). «Митохондриальный комплекс I человека в здоровье и болезни». Являюсь. Дж. Хум. Жене . 64 (6): 1505– 10. дои : 10.1086/302432. ПМЦ 1377894 . ПМИД 10330338.
Пата И, Тенсинг К, Метспалу А (1997). "Человеческая кДНК, кодирующая гомолог НАДН: субъединица B13 убихиноноксидоредуктазы". Biochim. Biophys. Acta . 1350 (2): 115– 8. doi :10.1016/s0167-4781(96)00208-4. PMID 9048877.
Центр Сэнгера, Вашингтонский университет; Центр секвенирования генома, Вашингтонский университет (1999). «На пути к полной последовательности генома человека». Genome Res . 8 (11): 1097– 108. doi : 10.1101/gr.8.11.1097 . PMID 9847074.
Loeffen JL, Triepels RH, van den Heuvel LP и др. (1999). "cDNA восьми ядерных кодируемых субъединиц NADH:убихинон оксидоредуктазы: завершена характеристика cDNA человеческого комплекса I". Biochem. Biophys. Res. Commun . 253 (2): 415– 22. doi :10.1006/bbrc.1998.9786. PMID 9878551.
Tensing K, Pata I, Wittig I и др. (1999). «Геномная организация гена субъединицы человеческого комплекса I 13-кДа NDUFA5». Cytogenet. Cell Genet . 84 ( 1– 2): 125– 7. doi :10.1159/000015237. PMID 10343126. S2CID 46451939.
Strausberg RL, Feingold EA, Grouse LH и др. (2003). «Создание и начальный анализ более 15 000 полноразмерных последовательностей ДНК человека и мыши». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 99 (26): 16899– 903. Bibcode : 2002PNAS...9916899M. doi : 10.1073/pnas.242603899 . PMC 139241. PMID 12477932 .
Hillier LW, Fulton RS, Fulton LA и др. (2003). «Последовательность ДНК человеческой хромосомы 7». Nature . 424 (6945): 157– 64. Bibcode :2003Natur.424..157H. doi : 10.1038/nature01782 . PMID 12853948.
Ota T, Suzuki Y, Nishikawa T и др. (2004). «Полное секвенирование и характеристика 21 243 полноразмерных человеческих кДНК». Nat. Genet . 36 (1): 40– 5. doi : 10.1038/ng1285 . PMID 14702039.
Gerhard DS, Wagner L, Feingold EA и др. (2004). «Состояние, качество и расширение проекта NIH по полноразмерной ДНК: коллекция генов млекопитающих (MGC)». Genome Res . 14 (10B): 2121– 7. doi :10.1101/gr.2596504. PMC 528928. PMID 15489334 .
Rual JF, Venkatesan K, Hao T и др. (2005). «К карте протеомного масштаба сети взаимодействия белок-белок человека». Nature . 437 (7062): 1173– 8. Bibcode :2005Natur.437.1173R. doi :10.1038/nature04209. PMID 16189514. S2CID 4427026.
