NADH дегидрогеназа [убихинон] железо-серный белок 3, митохондриальный — фермент , который у людей кодируется геном NDUFS3 на хромосоме 11. [4] [5] Этот ген кодирует один из компонентов железо-серного белка (IP) митохондриальной NADH:убихинон оксидоредуктазы (комплекс I). Мутации в этом гене связаны с синдромом Ли, возникающим из-за дефицита митохондриального комплекса I. [5]
Структура
Ген NDUFS3 кодирует белковую субъединицу, состоящую из 263 аминокислот . Этот белок синтезируется в цитоплазме , а затем транспортируется в митохондрии с помощью сигнального пептида . Две мутации, которые происходят в его высококонсервативной С-концевой области, T145I и R199W, причинно связаны с синдромом Лея и атрофией зрительного нерва . Тем не менее, несмотря на свою важную биологическую роль, человеческий NDUFS3 остается структурно плохо изученным. [6]
Мутации в гене NDUFS3 связаны с дефицитом митохондриального комплекса I, который является аутосомно-рецессивным. Этот дефицит является наиболее распространенным ферментативным дефектом нарушений окислительного фосфорилирования. [10] [11] Дефицит митохондриального комплекса I показывает чрезвычайную генетическую гетерогенность и может быть вызван мутацией в генах, кодируемых ядром, или в генах, кодируемых митохондриями. Очевидных корреляций генотип-фенотип нет, и вывод о базовой основе из клинической или биохимической картины затруднен, если не невозможен. [12] Однако большинство случаев вызвано мутациями в генах, кодируемых ядром. [13] [14] Он вызывает широкий спектр клинических расстройств, от летальных неонатальных заболеваний до нейродегенеративных расстройств у взрослых. Фенотипы включают макроцефалию с прогрессирующей лейкодистрофией, неспецифическую энцефалопатию, гипертрофическую кардиомиопатию, миопатию, заболевание печени, синдром Лея, наследственную оптическую нейропатию Лебера и некоторые формы болезни Паркинсона. [15]
NDUFS3 также участвует в развитии рака молочной железы и протоковой карциномы и, таким образом, может служить новым биомаркером для отслеживания прогрессирования и инвазивности рака. [7]
^ abc ENSG00000285387 GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000213619, ENSG00000285387 – 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 .
^ Emahazion T, Beskow A, Gyllensten U, Brookes AJ (ноябрь 1998 г.). «Интронное гибридное радиационное картирование 15 генов комплекса I человеческой цепи переноса электронов». Cytogenetics and Cell Genetics . 82 (1–2): 115–9. doi :10.1159/000015082. PMID 9763677. S2CID 46818955.
^ ab Jaokar, TM; Patil, DP; Shouche, YS; Gaikwad, SM; Suresh, CG (декабрь 2013 г.). «Человеческий митохондриальный белок NDUFS3, несущий мутацию синдрома Лея, более склонен к агрегации, чем его дикий тип». Biochimie . 95 (12): 2392–403. doi :10.1016/j.biochi.2013.08.032. PMID 24028823.
^ abc Suhane S, Berel D, Ramanujan VK (сентябрь 2011 г.). «Биомаркерные сигнатуры митохондриального NDUFS3 при инвазивной карциноме молочной железы». Biochemical and Biophysical Research Communications . 412 (4): 590–5. doi :10.1016/j.bbrc.2011.08.003. PMC 3171595. PMID 21867691 .
^ Саада А., Фогель Р.О., Хофс С.Дж., ван ден Бранд М.А., Весселс Х.Дж., Виллемс П.Х., Венселаар Х., Шааг А., Баргути Ф., Рейш О., Шохат М., Хуйнен М.А., Смейтинк Дж.А., ван ден Хеувел Л.П., Нейтманс Л.Г. ( июнь 2009 г.). «Мутации в NDUFAF3 (C3ORF60), кодирующем белок сборки комплекса I, взаимодействующий с NDUFAF4 (C6ORF66), вызывают фатальные неонатальные митохондриальные заболевания». Американский журнал генетики человека . 84 (6): 718–27. дои : 10.1016/j.ajhg.2009.04.020. ПМК 2694978 . ПМИД 19463981.
^ Lieberman J (май 2010). «Гранзим А активирует другой способ умереть». Immunological Reviews . 235 (1): 93–104. doi :10.1111/j.0105-2896.2010.00902.x. PMC 2905780 . PMID 20536557.
^ Kirby DM, Salemi R, Sugiana C, Ohtake A, Parry L, Bell KM, Kirk EP, Boneh A, Taylor RW, Dahl HH, Ryan MT, Thorburn DR (сентябрь 2004 г.). «Мутации NDUFS6 являются новой причиной летального дефицита неонатального митохондриального комплекса I». Журнал клинических исследований . 114 (6): 837–45. doi :10.1172/JCI20683. PMC 516258. PMID 15372108 .
^ McFarland R, Kirby DM, Fowler KJ, Ohtake A, Ryan MT, Amor DJ, Fletcher JM, Dixon JW, Collins FA, Turnbull DM, Taylor RW, Thorburn DR (январь 2004 г.). «Мутации de novo в митохондриальном гене ND3 как причина детской митохондриальной энцефалопатии и дефицита комплекса I». Annals of Neurology . 55 (1): 58–64. doi :10.1002/ana.10787. PMID 14705112. S2CID 21076359.
^ Хаак ТБ, Хабербергер Б, Фриш ЭМ, Виланд Т, Юсо А, Горза М, Стрекер В, Граф Э, Майр Дж.А., Херберг У, Хеннерманн Дж.Б., Клопшток Т., Кун К.А., Ахтинг Ю, Сперл В., Вилиховски Э., Хоффманн Г.Ф., Тесарова М., Хансикова Х., Земан Дж., Плечко Б., Зевиани М., Виттиг И., Стром Т.М., Шуэльке М., Фрейзингер П., Мейтингер Т., Прокиш Х. (апрель 2012 г.). «Молекулярная диагностика дефицита митохондриального комплекса I с использованием секвенирования экзома» (PDF) . Журнал медицинской генетики . 49 (4): 277–83. doi : 10.1136/jmedgenet-2012-100846. PMID 22499348. S2CID 3177674.
^ Леффен Дж.Л., Смейтинк Дж.А., Трийбелс Дж.М., Янссен А.Дж., Трипельс Р.Х., Сенгерс Р.К., ван ден Хеувел LP (2000). «Изолированный дефицит комплекса I у детей: клинические, биохимические и генетические аспекты». Человеческая мутация . 15 (2): 123–34. doi : 10.1002/(SICI)1098-1004(200002)15:2<123::AID-HUMU1>3.0.CO;2-P . PMID 10649489. S2CID 35579133.
^ Triepels RH, Van Den Heuvel LP, Trijbels JM, Smeitink JA (2001). «Дефицит комплекса I дыхательной цепи». American Journal of Medical Genetics . 106 (1): 37–45. doi :10.1002/ajmg.1397. PMID 11579423.
^ Robinson BH (май 1998). «Дефицит человеческого комплекса I: клинический спектр и участие свободных радикалов кислорода в патогенности дефекта». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биоэнергетика . 1364 (2): 271–86. doi : 10.1016/s0005-2728(98)00033-4 . PMID 9593934.
Дальнейшее чтение
Dawson SJ, White LA (май 1992). «Лечение эндокардита Haemophilus aphrophilus ципрофлоксацином». The Journal of Infection . 24 (3): 317–20. doi :10.1016/S0163-4453(05)80037-4. PMID 1602151.
Маруяма К, Сугано С (январь 1994). «Олиго-кэппинг: простой метод замены кэп-структуры эукариотических мРНК олигорибонуклеотидами». Gene . 138 (1–2): 171–4. doi :10.1016/0378-1119(94)90802-8. PMID 8125298.
Suzuki Y, Yoshitomo-Nakagawa K, Maruyama K, Suyama A, Sugano S (октябрь 1997 г.). «Конструирование и характеристика библиотеки ДНК с полной длиной и обогащенной 5'-концом». Gene . 200 (1–2): 149–56. doi :10.1016/S0378-1119(97)00411-3. PMID 9373149.
Loeffen J, van den Heuvel L, Smeets R, Triepels R, Sengers R, Trijbels F, Smeitink J (июнь 1998 г.). "cDNA sequence and chromosomal localization of the remain three human nuclear encoded iron sulphur protein (IP) subunits of complex I: the human IP equity is complete". Biochemical and Biophysical Research Communications . 247 (3): 751–8. doi :10.1006/bbrc.1998.8882. PMID 9647766.
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.
Hu RM, Han ZG, Song HD, Peng YD, Huang QH, Ren SX, Gu YJ, Huang CH, Li YB, Jiang CL, Fu G, Zhang QH, Gu BW, Dai M, Mao YF, Gao GF, Rong R, Ye M, Zhou J, Xu SH, Gu J, Shi JX, Jin WR, Zhang CK, Wu TM, Huang GY, Chen Z, Chen MD, Chen JL (август 2000 г.). «Профилирование экспрессии генов в оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники человека и клонирование полноразмерной кДНК». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 97 (17): 9543–8. Bibcode : 2000PNAS...97.9543H. doi : 10.1073/pnas.160270997 . PMC 16901. PMID 10931946 .
Procaccio V, Lescuyer P, Bourges I, Beugnot R, Duborjal H, Depetris D, Mousson B, Montfort MF, Smeets H, De Coo R, Issartel JP (сентябрь 2000 г.). "Человеческий ген NDUFS3, кодирующий субъединицу 30 кДа митохондриального комплекса I: геномная организация и экспрессия". Mammalian Genome . 11 (9): 808–10. doi :10.1007/s003350010160. PMID 10967146. S2CID 6619646.
Triepels RH, Hanson BJ, van den Heuvel LP, Sundell L, Marusich MF, Smeitink JA, Capaldi RA (март 2001 г.). «Дефекты человеческого комплекса I могут быть разрешены с помощью анализа моноклональных антител в отдельных схемах сборки субъединиц». Журнал биологической химии . 276 (12): 8892–7. doi : 10.1074/jbc.M009903200 . hdl : 2066/185667 . PMID 11112787.
Kim SH, Fountoulakis M, Dierssen M, Lubec G (2001). "Сниженные уровни белка комплекса I 30-кДа субъединицы в мозге плода при синдроме Дауна". Экспрессия белка в мозге при синдроме Дауна . С. 109–16. doi :10.1007/978-3-7091-6262-0_9. ISBN978-3-211-83704-7. PMID 11771736. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
Bénit P, Slama A, Cartault F, Giurgea I, Chretien D, Lebon S, Marsac C, Munnich A, Rötig A, Rustin P (январь 2004 г.). «Мутантная субъединица NDUFS3 митохондриального комплекса I вызывает синдром Лея». Журнал медицинской генетики . 41 (1): 14–7. doi :10.1136/jmg.2003.014316. PMC 1757256 . PMID 14729820.
Bourges I, Ramus C, Mousson de Camaret B, Beugnot R, Remacle C, Cardol P, Hofhaus G, Issartel JP (ноябрь 2004 г.). «Структурная организация митохондриального комплекса I человека: роль субъединиц, кодируемых митохондриями ND4 и ND5, и взаимодействие с прохибитином». The Biochemical Journal . 383 (Pt. 3): 491–9. doi :10.1042/BJ20040256. PMC 1133742 . PMID 15250827.
Huang G, Chen Y, Lu H, Cao X (февраль 2007 г.). «Связь митохондриальной дыхательной цепи с клеточной смертью: существенная роль митохондриального комплекса I в смерти раковых клеток, вызванной интерфероном-бета и ретиноевой кислотой». Cell Death and Differentiation . 14 (2): 327–37. doi : 10.1038/sj.cdd.4402004 . PMID 16826196.
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.