ОМА1
Ген, кодирующий белок у вида Homo sapiens
ОМА1
Идентификаторы
ПсевдонимыOMA1 , 2010001O09Rik, DAB1, MPRP-1, YKR087C, ZMPпептидаза, цинкметаллопептидаза OMA1, MPRP1
Внешние идентификаторыОМИМ : 617081; МГИ : 1914263; гомологен : 12070; Генные карты : OMA1; ОМА :ОМА1 — ортологи
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Энтрез

115209

67013

Ансамбль

ENSG00000162600

ENSMUSG00000035069

UniProt

Q96E52

Q9D8H7

РефСек (мРНК)

NM_145243

NM_025909

RefSeq (белок)

NP_660286

NP_080185

Местоположение (UCSC)Хр 1: 58.42 – 58.55 МбХр 4: 103.17 – 103.23 Мб
Поиск в PubMed[3][4]
Викиданные
Просмотр/редактирование человекаПросмотр/редактирование мыши

Металлоэндопептидаза OMA1, митохондриальная, является ферментом , который у людей кодируется геном OMA1 . [5] [6] OMA1 является Zn2 + -зависимой металлоэндопептидазой во внутренней мембране митохондрий . Аббревиатура OMA1 произошла от перекрывающейся протеолитической активности с m-AAA протеазой 1. [6]

Протеаза OMA1 действует на стыке системы контроля качества митохондрий и энергетического метаболизма, при этом ее активация коррелирует с проницаемостью внешней мембраны и высвобождением цитохрома c в контексте апоптоза .

OMA1 млекопитающих может расщеплять белок внутренней мембраны OPA1 и сигнальный пептид DELE1 в зависимости от контекста. [7] [8] [9] [10]

Ген

Ген OMA1 человека охватывает 9 экзонов 66 кб обратной цепи короткого плеча хромосомы 1 (1p32.2-p32.1). OMA1 сохраняется, и гомологи были идентифицированы в модельных организмах , таких как мыши и дрожжи . Однако гомологи не были обнаружены в C. elegans и дрозофиле . [11]

Структура

Человеческий белок OMA1 состоит из 524 аминокислот. Кодируемый ядром белок демонстрирует аминоконцевую митохондриальную импортную последовательность, которая удаляется при импорте, давая начало зрелой протеазе 43,8 кДа. [12] OMA1 имеет мотив связывания HEXXH Zn 2+ , и база данных MEROPS классифицирует OMA1 как металлоэндопептидазу семейства M48C. [13] Структура OMA1 еще не определена. Две противоречивые модели описывают OMA1 либо как закрепленную на мембране протеазу [11] , либо как интегральную мембранную протеазу. [14] Прогнозы AlphaFold от Google больше соответствуют последней модели, но до сих пор не предоставили реалистичной трехмерной структуры. [15] Контекстно-зависимая регуляция OMA1 не изучена. Белок млекопитающих имеет расширенный карбоксильный конец, который может быть вовлечен в его регуляцию. [16]

Функция

Функция OMA1 развивалась с течением времени с различными субстратами у беспозвоночных и млекопитающих. [17] Первоначально описанный в дрожжах как «новый компонент системы контроля качества во внутренней мембране митохондрий», [6] OMA1 млекопитающих отвечает за стресс-зависимое расщепление OPA1. [7] [8] Апоптотические стимулы, такие как Bax и Bak , а также другие факторы могут вызывать активацию OMA1 и обработку OPA1, которые коррелируют с проницаемостью внешней мембраны и высвобождением цитохрома c. [18] [19] Белок DELE1 является другим субстратом OMA1, который высвобождается при расщеплении в цитозоль, где он может активировать интегрированную реакцию на стресс . [9] [10] OMA1 и протеаза i-AAA совместно используют субстрат OPA1 и, как предполагалось, регулируют друг друга путем взаимного протеолитического гидролиза. [20] [21] OMA1 функционально взаимодействует с одноименной протеазой m-AAA и другими каркасными белками во внутренней мембране, такими как прогибитины PHB1 и PHB2. [22]

Клиническое значение

OMA1 не связан напрямую с конкретным заболеванием. 3 гетерозиготных варианта кодирующей последовательности неопределенной значимости были идентифицированы в гене OMA1 при скрининге 190 человек с боковым амиотрофическим склерозом . [23] Полное секвенирование экзома 1000 человек с сердечной недостаточностью выявило связь с кодирующим полиморфизмом rs17117699 (OMA1 p.Phe211Cys). [24] OMA1 все еще может иметь отношение к заболеванию через свои субстраты OPA1 и DELE1. Также было обнаружено, что некоторые неправильно маршрутизированные мутанты PINK1 , относящиеся к болезни Паркинсона , перевариваются OMA1. [25] Условная активация OMA1 в нейронах привела к нейродегенерации с гиперфосфорилированием тау у мышей. [26] Мыши с нокаутом OMA1, напротив, демонстрируют легкие изменения энергообмена без видимого влияния на выживание или продолжительность жизни. [27] Также предполагалось, что OMA1 имеет отношение к раку , учитывая его энергометаболическую регуляцию и стресс-зависимую сигнализацию. [28]

Ссылки

  1. ^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000162600 – Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000035069 – 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. ^ «Ген Энтреза: металлопептидаза цинка OMA1».
  6. ^ abc Kaser M, Kambacheld M, Kisters-Woike B, Langer T (ноябрь 2003 г.). "Oma1, новая связанная с мембраной металлопептидаза в митохондриях с активностью, перекрывающейся с протеазой m-AAA". Журнал биологической химии . 278 (47): 46414– 23. doi : 10.1074/jbc.m305584200 . PMID  12963738.
  7. ^ ab Эзес С., Рашке I, Манкузо Г., Бернаккья А., Геймер С., Тондера Д. и др. (декабрь 2009 г.). «Регуляция процессинга OPA1 и слияния митохондрий с помощью изоферментов м-ААА-протеазы и OMA1». Журнал клеточной биологии . 187 (7): 1023–36 . doi :10.1083/jcb.200906084. ПМК 2806285 . ПМИД  20038678. 
  8. ^ ab Head B, Griparic L, Amiri M, Gandre-Babbe S, van der Bliek AM (декабрь 2009 г.). «Индуцируемая протеолитическая инактивация OPA1, опосредованная протеазой OMA1 в клетках млекопитающих». Журнал клеточной биологии . 187 (7): 959– 66. doi :10.1083/jcb.200906083. PMC 2806274. PMID  20038677 . 
  9. ^ ab Guo X, Aviles G, Liu Y, Tian R, Unger BA, Lin YT и др. (март 2020 г.). «Митохондриальный стресс передается в цитозоль по пути OMA1-DELE1-HRI». Nature . 579 (7799): 427– 432. Bibcode :2020Natur.579..427G. doi :10.1038/s41586-020-2078-2. PMC 7147832 . PMID  32132707. 
  10. ^ ab Fessler E, Eckl EM, Schmitt S, Mancilla IA, Meyer-Bender MF, Hanf M и др. (март 2020 г.). «Путь, координируемый DELE1, передает митохондриальный стресс в цитозоль». Nature . 579 (7799): 433– 437. Bibcode :2020Natur.579..433F. doi :10.1038/s41586-020-2076-4. PMC 7116715 . PMID  32132706. 
  11. ^ ab Levytskyy RM, Bohovych I, Khalimonchuk O (сентябрь 2017). "Металлопротеазы внутренней митохондриальной мембраны". Биохимия . 56 (36): 4737– 4746. doi :10.1021/acs.biochem.7b00663. PMC 5792295. PMID  28806058 . 
  12. ^ Бейкер М.Дж., Лампе П.А., Стояновски Д., Корвиц А., Ананд Р., Тацута Т., Лангер Т. (март 2014 г.). «Вызванная стрессом активация OMA1 и автокаталитический оборот регулируют OPA1-зависимую динамику митохондрий». Журнал ЭМБО . 33 (6): 578–93 . doi :10.1002/embj.201386474. ПМЦ 3989652 . ПМИД  24550258. 
  13. ^ "MEROPS - база данных пептидаз". www.ebi.ac.uk . Получено 2021-10-06 .
  14. ^ Алави М.В. (февраль 2021 г.). «OMA1-интегральная мембранная протеаза?». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) - Белки и протеомика . 1869 (2): 140558. doi :10.1016/j.bbapap.2020.140558. ПМК 7770061 . ПМИД  33130089. 
  15. ^ "База данных структур белков AlphaFold". alphafold.ebi.ac.uk . Получено 2021-10-06 .
  16. ^ Чжан К, Ли Х, Сун З (май 2014). «Деполяризация мембраны активирует митохондриальную протеазу OMA1, стимулируя саморасщепление». EMBO Reports . 15 (5): 576–85 . doi :10.1002/embr.201338240. PMC 4210089. PMID  24719224 . 
  17. ^ Duvezin-Caubet S, Koppen M, Wagener J, Zick M, Israel L, Bernacchia A и др. (сентябрь 2007 г.). «Обработка OPA1, восстановленная в дрожжах, зависит от состава субъединиц протеазы m-AAA в митохондриях». Молекулярная биология клетки . 18 (9): 3582– 90. doi :10.1091/mbc.e07-02-0164. PMC 1951777. PMID  17615298 . 
  18. ^ Jiang X, Jiang H, Shen Z, Wang X (октябрь 2014 г.). «Активация митохондриальной протеазы OMA1 Баксом и Баком способствует высвобождению цитохрома c во время апоптоза». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 111 (41): 14782– 7. Bibcode : 2014PNAS..11114782J. doi : 10.1073/pnas.1417253111 . PMC 4205663. PMID  25275009 . 
  19. ^ Richter U, Lahtinen T, Marttinen P, Suomi F, Battersby BJ (октябрь 2015 г.). «Контроль качества синтеза митохондриального белка необходим для целостности мембраны и приспособленности клеток». The Journal of Cell Biology . 211 (2): 373–89 . doi :10.1083/jcb.201504062. PMC 4621829. PMID  26504172 . 
  20. ^ Anand R, Wai T, Baker MJ, Kladt N, Schhauss AC, Rugarli E, Langer T (март 2014 г.). «Протеаза i-AAA YME1L и OMA1 расщепляют OPA1, чтобы сбалансировать слияние и деление митохондрий». Журнал клеточной биологии . 204 (6): 919–29 . doi :10.1083/jcb.201308006. PMC 3998800. PMID  24616225 . 
  21. ^ Rainbolt TK, Lebeau J, Puchades C, Wiseman RL (март 2016 г.). «Взаимная деградация YME1L и OMA1 адаптирует митохондриальную протеолитическую активность во время стресса». Cell Reports . 14 (9): 2041– 2049. doi :10.1016/j.celrep.2016.02.011. PMC 4785047. PMID  26923599 . 
  22. ^ Deshwal S, Fiedler KU, Langer T (июнь 2020 г.). «Митохондриальные протеазы: многогранные регуляторы митохондриальной пластичности». Annual Review of Biochemistry . 89 : 501–528 . doi :10.1146/annurev-biochem-062917-012739. PMID  32075415. S2CID  211216115.
  23. ^ Daoud H, Valdmanis PN, Gros-Louis F, Belzil V, Spiegelman D, Henrion E и др. (Май 2011 г.). «Повторное секвенирование 29 генов-кандидатов у пациентов с семейным и спорадическим боковым амиотрофическим склерозом». Архивы неврологии . 68 (5): 587–93 . doi : 10.1001/archneurol.2010.351 . PMID  21220648.
  24. ^ Hu D, Li S, Hu S, Sun Y, Xiao L, Li C и др. (июнь 2020 г.). «Распространенный миссенс-вариант OMA1, связанный с прогнозом сердечной недостаточности». Cardiovascular Drugs and Therapy . 34 (3): 345–356 . doi :10.1007/s10557-020-06960-8. PMID  32236861. S2CID  214715802.
  25. ^ Sekine S, Wang C, Sideris DP, Bunker E, Zhang Z, Youle RJ (март 2019). «Взаимные роли Tom7 и OMA1 во время митохондриального импорта и активации PINK1». Molecular Cell . 73 (5): 1028–1043.e5. doi : 10.1016/j.molcel.2019.01.002 . PMID  30733118. S2CID  73450413.
  26. ^ Korwitz A, Merkwirth C, Richter-Dennerlein R, Tröder SE, Sprenger HG, Quirós PM и др. (январь 2016 г.). «Потеря OMA1 задерживает нейродегенерацию, предотвращая вызванную стрессом обработку OPA1 в митохондриях». The Journal of Cell Biology . 212 (2): 157– 66. doi :10.1083/jcb.201507022. PMC 4738383 . PMID  26783299. 
  27. ^ Кирос П.М., Рамзи А.Дж., Сала Д., Фернандес-Висарра Э., Родригес Ф., Пейнадо Дж.Р. и др. (май 2012 г.). «Потеря митохондриальной протеазы OMA1 изменяет процессинг GTPase OPA1 и вызывает ожирение и дефектный термогенез у мышей». Журнал ЭМБО . 31 (9): 2117– 33. doi :10.1038/emboj.2012.70. ПМЦ 3343468 . ПМИД  22433842. 
  28. ^ Alavi MV (ноябрь 2019 г.). «Целевая терапия OMA1 при раке». International Journal of Cancer . 145 (9): 2330–2341 . doi : 10.1002/ijc.32177 . PMID  30714136. S2CID  73438438.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=OMA1&oldid=1215183854"