НАДН-дегидрогеназа [убихинон] железо-серный белок 7, митохондриальный , также известный как НАДН-убихинон оксидоредуктаза 20 кДа субъединица , Комплекс I-20 кДа (CI-20 кДа) или субъединица PSST - это фермент , который у людей кодируется геном NDUFS7 . [ 5] [6] [7] Белок NDUFS7 является субъединицей НАДН-дегидрогеназы (убихинон), также известной как Комплекс I, которая расположена во внутренней мембране митохондрий и является крупнейшим из пяти комплексов цепи переноса электронов . [8]
Структура
Ген NDUFS7 расположен на плече p хромосомы 19 в позиции 13.3. [6] Ген NDUFS7 производит белок массой 25 кДа, состоящий из 238 аминокислот. [9] [10] Субъединица PSST высококонсервативна на протяжении эволюционных расстояний. Кристаллические структуры и мутационные исследования указывают на то, что она является одним из участков связывания убихинона комплекса I вместе с субъединицей TYKY ( NDUFS8 ). [11] Было высказано предположение, что PSST вместе с субъединицами TYKY, 49 кДа, ND1 и ND5 взаимодействует с железо-серными кластерами как часть каталитического ядра NADH-дегидрогеназы (убихинон). [12]
Функция
Субъединица PSST, кодируемая геном NDUSF7, является одной из более чем 40 субъединиц, участвующих в переносе электронов от NADH к убихинону . В частности, считается, что субъединица PSST напрямую связывает перенос электронов между железо-серным кластером N2 и убихиноном, вместе с убихинон-связывающим ND1. [12] Функциональные доказательства важности PSST были получены в результате мутационных исследований облигатных аэробных дрожжей Yarrowia lipolytica , которые выявили центральную роль в транслокации протонов, которая была снижена в мутантных формах субъединицы. [13]
Клиническое значение
Дефицит митохондриального комплекса I (MT-C1D) вызывается мутациями, затрагивающими ген NDUFS7. Дефицит комплекса I — это расстройство митохондриальной дыхательной цепи, которое вызывает широкий спектр клинических проявлений — от летального неонатального заболевания до нейродегенеративных расстройств у взрослых. Фенотипы включают макроцефалию с прогрессирующей лейкодистрофией, неспецифическую энцефалопатию, кардиомиопатию, миопатию, заболевание печени, синдром Лея , наследственную оптическую нейропатию Лебера и некоторые формы болезни Паркинсона . Синдром Лея — это прогрессирующее нейродегенеративное расстройство с ранним началом, характеризующееся наличием очаговых двусторонних поражений в одной или нескольких областях центральной нервной системы, включая ствол мозга, таламус, базальные ганглии, мозжечок и спинной мозг, и является наиболее распространенной митохондриальной энцефаломиопатией. Клинические признаки зависят от того, какие области центральной нервной системы затронуты, и включают подострое начало психомоторной заторможенности, гипотонию , атаксию , слабость, потерю зрения, нарушения движения глаз, судороги, дисфагию и лактатацидоз . [14] [7] [15]
Взаимодействия
В дополнение к ко-субъединицам для комплекса I, NDUFS7 имеет белок-белковые взаимодействия с ENO2 и ARRB2 . [16] [17]
Ссылки
^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000115286 – Ensembl , май 2017 г.
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000020153 – 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 .
^ Hyslop SJ, Duncan AM, Pitkänen S, Robinson BH (ноябрь 1996 г.). «Присвоение гена субъединицы PSST человеческого митохондриального комплекса I хромосоме 19p13». Genomics . 37 (3): 375–80. doi :10.1006/geno.1996.0572. PMID 8938450.
^ ab "NDUFS7 - НАДН-дегидрогеназа [убихинон] железо-серный белок 7, митохондриальный предшественник - Homo sapiens (человек) - ген и белок NDUFS7". www.uniprot.org . Получено 18 июля 2018 г.
^ Дональд Воэт; Джудит Г. Воэт; Шарлотта В. Пратт (2013). «18». Основы биохимии: жизнь на молекулярном уровне (4-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Уайли. стр. 581–620. ISBN9780470547847.
^ 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] железо-серный белок 7, митохондриальный". База знаний по атласу белков сердечной органеллы (COPaKB) .
^ Ангерер Х., Насири Х.Р., Нидергесесс В., Кершер С., Швальбе Х., Брандт У. (октябрь 2012 г.). «Отслеживание хвоста убихинона в митохондриальном комплексе I». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Биоэнергетика . 1817 (10): 1776–84. дои : 10.1016/j.bbabio.2012.03.021 . ПМИД 22484275.
^ аб Шулер, Франц; Касида, Джон Э. (2 июля 2001 г.). «Функциональное соединение субъединиц PSST и ND1 в НАДН:убихиноноксидоредуктазе, установленное с помощью фотоаффинной маркировки». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Биоэнергетика . 1506 (1): 79–87. дои : 10.1016/S0005-2728(01)00183-9 . ISSN 0005-2728. ПМИД 11418099.
^ Ahlers PM, Zwicker K, Kerscher S, Brandt U (август 2000 г.). "Функция консервативных кислотных остатков в гомологе PSST комплекса I (NADH:убихинон оксидоредуктаза) из Yarrowia lipolytica" (PDF) . Журнал биологической химии . 275 (31): 23577–82. doi : 10.1074/jbc.M002074200 . PMID 10811805.
^ Smeitink J, van den Heuvel L (июнь 1999). «Митохондриальный комплекс I человека в здоровье и болезни». American Journal of Human Genetics . 64 (6): 1505–10. doi : 10.1086/302432. PMC 1377894. PMID 10330338.
^ Трипельс Р.Х., ван ден Хеувел Л.П., Леффен Дж.Л., Бускенс Калифорния, Смитс Р.Дж., Рубио Гозальбо М.Э., Бадде С.М., Мариман Э.К., Вейбург Ф.А., Барт П.Г., Трийбелс Дж.М., Смейтинк Дж.А. (июнь 1999 г.). «Синдром Ли, связанный с мутацией ядерной субъединицы комплекса I NDUFS7 (PSST)» (PDF) . Анналы неврологии . 45 (6): 787–90. doi :10.1002/1531-8249(199906)45:6<787::AID-ANA13>3.0.CO;2-6. PMID 10360771. S2CID 10547092.
^ "Подробности взаимодействия". База данных молекулярных взаимодействий IntAct .
^ "Подробности взаимодействия". База данных молекулярных взаимодействий IntAct .
Дальнейшее чтение
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.
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.
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.
Шулер Ф., Касида Дж. Э. (июль 2001 г.). «Функциональное соединение субъединиц PSST и ND1 в НАДН:убихиноноксидоредуктазе, установленное с помощью фотоаффинной маркировки». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Биоэнергетика . 1506 (1): 79–87. дои : 10.1016/S0005-2728(01)00183-9 . ПМИД 11418099.
Ugalde C, Janssen RJ, van den Heuvel LP, Smeitink JA, Nijtmans LG (март 2004 г.). «Различия в сборке или стабильности комплекса I и других митохондриальных комплексов OXPHOS при наследственном дефиците комплекса I». Human Molecular Genetics . 13 (6): 659–67. doi : 10.1093/hmg/ddh071 . PMID 14749350.
Риччи Дж.Э., Муньос-Пинедо С., Фицджеральд П., Байи-Мэтр Б., Перкинс Г.А., Ядава Н., Шеффлер И.Е., Эллисман М.Х., Грин Д.Р. (июнь 2004 г.). «Нарушение функции митохондрий при апоптозе опосредовано расщеплением каспазой субъединицы р75 комплекса I цепи переноса электронов». Клетка . 117 (6): 773–86. дои : 10.1016/j.cell.2004.05.008 . PMID 15186778. S2CID 14016847.
Lebon S, Rodriguez D, Bridoux D, Zerrad A, Rötig A, Munnich A, Legrand A, Slama A (апрель 2007 г.). «Новая мутация в субъединице человеческого комплекса I NDUFS7, связанная с синдромом Лея». Молекулярная генетика и метаболизм . 90 (4): 379–82. doi :10.1016/j.ymgme.2006.12.007. PMID 17275378.
Lebon S, Minai L, Chretien D, Corcos J, Serre V, Kadhom N, Steffann J, Pauchard JY, Munnich A, Bonnefont JP, Rötig A (2007). «Новая мутация гена NDUFS7 приводит к активации скрытого экзона и нарушению сборки митохондриального комплекса I у пациента с синдромом Лея». Молекулярная генетика и метаболизм . 92 (1–2): 104–8. doi :10.1016/j.ymgme.2007.05.010. PMID 17604671.
