Динаминоподобный белок 120 кДа
Ген, кодирующий белок у вида Homo sapiens
ОПА1
Идентификаторы
ПсевдонимыOPA1 , MGM1, NPG, NTG, largeG, атрофия зрительного нерва 1, BERHS, MTDPS14, митохондриальная динамин-подобная ГТФаза, OPA1 митохондриальная динамин-подобная ГТФаза
Внешние идентификаторыОМИМ : 605290; МГИ : 1921393; Гомологен : 14618; Генные карты : OPA1; OMA :OPA1 — ортологи
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Энтрез

4976

74143

Ансамбль

ENSG00000198836

ENSMUSG00000038084

UniProt

О60313

Р58281

РефСек (мРНК)

NM_001199177
NM_133752

RefSeq (белок)
Местоположение (UCSC)Хр 3: 193,59 – 193,7 МбХр 16: 29,4 – 29,47 Мб
Поиск в PubMed[3][4]
Викиданные
Просмотр/редактирование человекаПросмотр/редактирование мыши

Динаминоподобный белок 120 кДа, митохондриальный — это белок , который у людей кодируется геном OPA1 . [ 5] [6] Этот белок регулирует слияние митохондрий и структуру крист во внутренней митохондриальной мембране (IMM) и способствует синтезу АТФ и апоптозу, [7] [8] [9] и небольшим круглым митохондриям. [10] Мутации в этом гене связаны с доминантной атрофией зрительного нерва (DOA), приводящей к потере зрения, слуха, мышечного сокращения и связанным с этим дисфункциям. [6] [7] [11]

Структура

Для этого гена было зарегистрировано восемь вариантов транскриптов, кодирующих различные изоформы, возникающие в результате альтернативного сплайсинга экзона 4 и двух новых экзонов, названных 4b и 5b. [6] Они попадают в два типа изоформ: длинные изоформы (L-OPA1), которые прикрепляются к IMM, и короткие изоформы (S-OPA1), которые локализуются в межмембранном пространстве (IMS) вблизи внешней митохондриальной мембраны (OMM). [12] S-OPA1 образуется путем протеолиза L-OPA1 в сайтах расщепления S1 и S2, удаляя трансмембранный домен. [9]

Функция

Этот генный продукт представляет собой ядерно-кодируемый митохондриальный белок, схожий с динамин-связанными ГТФазами. Он является компонентом митохондриальной сети. [6] Белок OPA1 локализуется на внутренней митохондриальной мембране, где он регулирует слияние митохондрий и структуру крист. [7] OPA1 опосредует слияние митохондрий в сотрудничестве с митофузинами 1 и 2 и участвует в ремоделировании крист путем олигомеризации двух L-OPA1 и одного S-OPA1, которые затем взаимодействуют с другими белковыми комплексами, изменяя структуру крист. [8] [13] Его функция регулирования крист также вносит вклад в его роль в окислительном фосфорилировании и апоптозе, поскольку он необходим для поддержания активности митохондрий при доступности субстрата с низкой энергией. [7] [8] [9] Более того, стабилизация митохондриальных крист с помощью OPA1 защищает от митохондриальной дисфункции, высвобождения цитохрома c и продукции активных форм кислорода , тем самым предотвращая гибель клеток. [14] Митохондриальные транспортеры SLC25A могут обнаруживать эти низкие уровни и стимулировать олигомеризацию OPA1, что приводит к уплотнению крист, усилению сборки АТФ-синтазы и увеличению продукции АТФ. [8] Стресс от апоптотической реакции может мешать олигомеризации OPA1 и предотвращать слияние митохондрий. [9]

Клиническое значение

Мутации в этом гене были связаны с атрофией зрительного нерва типа 1 , которая является доминантно наследуемой оптической нейропатией, приводящей к прогрессирующей потере остроты зрения, что во многих случаях приводит к слепоте. [6] Доминантная атрофия зрительного нерва (DOA), в частности, была прослежена до мутаций в домене ГТФазы OPA1, что приводит к сенсоневральной потере слуха, атаксии, сенсомоторной нейропатии, прогрессирующей внешней офтальмоплегии и митохондриальной миопатии. [7] [11] Поскольку мутации могут приводить к дегенерации волокон слухового нерва, кохлеарные имплантаты являются терапевтическим средством для улучшения порогов слуха и восприятия речи у пациентов с потерей слуха, вызванной OPA1. [7]

Слияние митохондрий с участием OPA1 и MFN2 может быть связано с болезнью Паркинсона . [11]

Взаимодействия

Было показано, что OPA1 взаимодействует с:

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000198836 – Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000038084 – 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. ^ Вотруба М., Мур А.Т., Бхаттачарья С.С. (январь 1998 г.). «Демонстрация эффекта основателя и точное картирование доминантного локуса атрофии зрительного нерва на 3q28-qter методом неравновесного сцепления: исследование 38 родословных Британских островов». Генетика человека . 102 (1): 79–86. doi :10.1007/s004390050657. PMID  9490303. S2CID  26060748.
  6. ^ abcde "Ген Энтреза: атрофия зрительного нерва OPA1 1 (аутосомно-доминантный)".
  7. ^ abcdef Сантарелли Р, Росси Р, Скимеми П, Кама Е, Валентино МЛ, Ла Морджиа С, Капорали Л, Лигуори Р, Магнавита В, Монтелеоне А, Бискаро А, Арслан Э, Карелли В (март 2015 г.). «Слуховая невропатия, связанная с OPA1: место поражения и исход кохлеарной имплантации». Мозг . 138 (Часть 3): 563–76. дои : 10.1093/brain/awu378. ПМЦ 4339771 . ПМИД  25564500. 
  8. ^ abcdefghijk Patten DA, Wong J, Khacho M, Soubannier V, Mailloux RJ, Pilon-Larose K, MacLaurin JG, Park DS, McBride HM, Trinkle-Mulcahy L, Harper ME, Germain M, Slack RS (ноябрь 2014 г.). "OPA1-зависимая модуляция крист необходима для клеточной адаптации к метаболическим потребностям". The EMBO Journal . 33 (22): 2676–91. doi :10.15252/embj.201488349. PMC 4282575 . PMID  25298396. 
  9. ^ abcd 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 . 
  10. ^ Wiemerslage L, Lee D (2016). «Количественная оценка митохондриальной морфологии в невритах дофаминергических нейронов с использованием нескольких параметров». J Neurosci Methods . 262 : 56–65. doi : 10.1016/j.jneumeth.2016.01.008. PMC 4775301. PMID 26777473  . 
  11. ^ abc Карелли В, Мусумечи О, Капорали Л, Занна С, Ла Морджиа С, Дель Дотто В, Порчелли AM, Руголо М, Валентино МЛ, Йоммарини Л, Мареска А, Барбони П, Карбонелли М, Тромбетта С, Валенте Э.М., Патерньяни С., Джорджи К., Пинтон П., Риццо Г., Тонон К., Лоди Р., Эйвони П., Лигуори Р., Баруцци А., Тоскано А., Зевиани М. (март 2015 г.). «Синдромный паркинсонизм и деменция, связанные с миссенс-мутациями OPA1». Анналы неврологии . 78 (1): 21–38. дои : 10.1002/ana.24410. ПМК 5008165 . ПМИД  25820230. 
  12. ^ Фюлоп Л., Райки А., Катона Д., Шанда Г., Спет А. (декабрь 2013 г.). «Экстрамитохондриальный OPA1 и функция коры надпочечников» (PDF) . Молекулярная и клеточная эндокринология . 381 (1–2): 70–9. doi :10.1016/j.mce.2013.07.021. PMID  23906536. S2CID  5657510.
  13. ^ Фюлоп Л., Шанда Г., Эньеди Б., Варнаи П., Спет А. (2011). «Влияние OPA1 на митохондриальную передачу сигналов Ca²⁺». ПЛОС ОДИН . 6 (9): e25199. дои : 10.1371/journal.pone.0025199 . ПМК 3182975 . ПМИД  21980395. 
  14. ^ Варанита Т, Сориано МЭ, Романелло В, Залья Т, Кинтана-Кабрера Р, Семенсато М, Менабо Р, Коста В, Чивилетто Дж, Пеше П, Вискоми К, Зевиани М, Ди Лиза Ф, Монгильо М, Сандри М, Скоррано Л (июнь 2015 г.). «OPA1-зависимый путь ремоделирования митохондриальных крист контролирует атрофическое, апоптотическое и ишемическое повреждение тканей». Клеточный метаболизм . 21 (6): 834–44. doi :10.1016/j.cmet.2015.05.007. ПМЦ 4457892 . ПМИД  26039448. 

Дальнейшее чтение

  • Олишон А., Гийу Е., Делеттр С., Ландес Т., Арноне-Пеллокен Л., Эморин Л.Дж., Милс В., Далояу М., Хамель С., Амати-Бонно П., Бонно Д., Рейнье П., Ленарс Г., Беленгер П. (2006). «Митохондриальная динамика и заболевания, OPA1». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) - Исследования молекулярных клеток . 1763 (5–6): 500–9. дои : 10.1016/j.bbamcr.2006.04.003 . ПМИД  16737747.
  • Pawlikowska P, Orzechowski A (2007). "[Роль трансмембранных ГТФаз в митохондриальной морфологии и активности]". Postepy Biochemii . 53 (1): 53–9. PMID  17718388.
  • Nagase T, Ishikawa K, Miyajima N, Tanaka A, Kotani H, Nomura N, Ohara O (февраль 1998 г.). «Предсказание кодирующих последовательностей неопознанных генов человека. IX. Полные последовательности 100 новых клонов кДНК из мозга, которые могут кодировать большие белки in vitro». DNA Research . 5 (1): 31–9. doi : 10.1093/dnares/5.1.31 . PMID  9628581.
  • Johnston RL, Seller MJ, Behnam JT, Burdon MA, Spalton DJ (январь 1999). «Доминантная атрофия зрительного нерва. Уточнение клинических диагностических критериев в свете исследований генетической связи». Офтальмология . 106 (1): 123–8. doi :10.1016/S0161-6420(99)90013-1. PMID  9917792.
  • Делеттр К, Ленарс Дж, Грифон ЖМ, Жигарель Н, Лоренцо С, Беленгер П, Пеллокин Л, Гросджордж Дж, Тюрк-Карел С, Перре Э, Астари-Декекер С, Ласкельек Л, Арно Б, Дюкоммун Б, Каплан Дж, Амель КП (октябрь 2000 г.). «Ядерный ген OPA1, кодирующий митохондриальный белок, родственный динамину, мутирует при доминантной атрофии зрительного нерва». Природная генетика . 26 (2): 207–10. дои : 10.1038/79936. PMID  11017079. S2CID  24514847.
  • Alexander C, Votruba M, Pesch UE, Thiselton DL, Mayer S, Moore A, Rodriguez M, Kellner U, Leo-Kottler B, Auburger G, Bhattacharya SS, Wissinger B (октябрь 2000 г.). "OPA1, кодирующий динамин-связанную ГТФазу, мутирует при аутосомно-доминантной атрофии зрительного нерва, связанной с хромосомой 3q28". Nature Genetics . 26 (2): 211–5. doi :10.1038/79944. PMID  11017080. S2CID  8314863.
  • Toomes C, Marchbank NJ, Mackey DA, Craig JE, Newbury-Ecob RA, Bennett CP, Vize CJ, Desai SP, Black GC, Patel N, Teimory M, Markham AF, Inglehearn CF, Churchill AJ (июнь 2001 г.). «Спектр, частота и пенетрантность мутаций OPA1 при доминантной атрофии зрительного нерва». Молекулярная генетика человека . 10 (13): 1369–78. doi : 10.1093/hmg/10.13.1369 . PMID  11440989.
  • Thiselton DL, Alexander C, Morris A, Brooks S, Rosenberg T, Eiberg H, Kjer B, Kjer P, Bhattacharya SS, Votruba M (ноябрь 2001 г.). «Мутация со сдвигом рамки считывания в экзоне 28 гена OPA1 объясняет высокую распространенность доминантной атрофии зрительного нерва в датской популяции: доказательства эффекта основателя». Human Genetics . 109 (5): 498–502. doi :10.1007/s004390100600. PMID  11735024. S2CID  23854938.
  • Делеттр С., Гриффон Дж. М., Каплан Дж., Дольфус Х., Лоренц Б., Фавр Л., Ленарс Г., Беленгер П., Хамель К. П. (декабрь 2001 г.). «Спектр мутаций и варианты сплайсинга гена OPA1». Генетика человека . 109 (6): 584–91. дои : 10.1007/s00439-001-0633-y. PMID  11810270. S2CID  19099209.
  • Aung T, Ocaka L, Ebenezer ND, Morris AG, Krawczak M, Thiselton DL, Alexander C, Votruba M, Brice G, Child AH, Francis PJ, Hitchings RA, Lehmann OJ, Bhattacharya SS (январь 2002 г.). "Основной маркер глаукомы нормального давления: связь с полиморфизмами гена OPA1". Генетика человека . 110 (1): 52–6. doi :10.1007/s00439-001-0645-7. PMID  11810296. S2CID  20733038.
  • Misaka T, Miyashita T, Kubo Y (май 2002). «Первичная структура митохондриальной ГТФазы мыши, связанной с динамином, и ее распределение в мозге, субклеточная локализация и влияние на митохондриальную морфологию». Журнал биологической химии . 277 (18): 15834–42. doi : 10.1074/jbc.M109260200 . PMID  11847212.
  • Thiselton DL, Alexander C, Taanman JW, Brooks S, Rosenberg T, Eiberg H, Andreasson S, Van Regemorter N, Munier FL, Moore AT, Bhattacharya SS, Votruba M (июнь 2002 г.). «Комплексное исследование мутаций в гене OPA1 у пациентов с аутосомно-доминантной атрофией зрительного нерва». Investigative Ophthalmology & Visual Science . 43 (6): 1715–24. PMID  12036970.
  • Aung T, Ocaka L, Ebenezer ND, Morris AG, Brice G, Child AH, Hitchings RA, Lehmann OJ, Bhattacharya SS (май 2002 г.). «Исследование связи между полиморфизмами OPA1 и глаукомой: сравнение между нормальным и высоким напряжением первичной открытоугольной глаукомы». Генетика человека . 110 (5): 513–4. doi :10.1007/s00439-002-0711-9. PMID  12073024. S2CID  13588421.
  • Олишон А., Эморин Л.Дж., Дескоинс Е., Пеллокин Л., Бричезе Л., Гас Н., Гийу Е., Делеттр С., Валетт А., Хамель К.П., Дюкоммун Б., Ленарс Г., Беленгер П. (июль 2002 г.). «Человеческий белок OPA1, родственный динамину, прикреплен к внутренней мембране митохондрий, обращенной к межмембранному пространству». Письма ФЭБС . 523 (1–3): 171–6. дои : 10.1016/S0014-5793(02)02985-X . PMID  12123827. S2CID  45592235.
  • Marchbank NJ, Craig JE, Leek JP, Toohey M, Churchill AJ, Markham AF, Mackey DA, Toomes C, Inglehearn CF (август 2002 г.). «Удаление гена OPA1 в семье с доминантной атрофией зрительного нерва: доказательство того, что гаплонедостаточность является причиной заболевания». Journal of Medical Genetics . 39 (8): 47e–47. doi :10.1136/jmg.39.8.e47. PMC  1735190 . PMID  12161614.
  • Satoh M, Hamamoto T, Seo N, Kagawa Y, Endo H (январь 2003 г.). «Дифференциальная сублокализация изоформ динамин-связанного белка OPA1 в митохондриях». Biochemical and Biophysical Research Communications . 300 (2): 482–93. doi :10.1016/S0006-291X(02)02874-7. PMID  12504110.
  • Olichon A, Baricault L, Gas N, Guillou E, Valette A, Belenguer P, Lenaers G (март 2003 г.). «Потеря OPA1 нарушает структуру и целостность внутренней мембраны митохондрий, что приводит к высвобождению цитохрома c и апоптозу». Журнал биологической химии . 278 (10): 7743–6. doi : 10.1074/jbc.C200677200 . PMID  12509422.
  • Shimizu S, Mori N, Kishi M, Sugata H, Tsuda A, Kubota N (февраль 2003 г.). «Новая мутация в гене OPA1 у японского пациента с атрофией зрительного нерва». American Journal of Ophthalmology . 135 (2): 256–7. doi :10.1016/S0002-9394(02)01929-3. PMID  12566046.
  • Alavi, MV; Fuhrmann, N (2013). "Доминантная атрофия зрительного нерва, OPA1 и контроль качества митохондрий: понимание динамики митохондриальной сети". Молекулярная нейродегенерация . 8 (32): 32. doi : 10.1186/1750-1326-8-32 . PMC  3856479 . PMID  24067127.
  • Запись GeneReview/NCBI/NIH/UW о зрительной атрофии типа 1
  • ассоциация kjer-франция
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Динаминоподобный_белок_120_кДа&oldid=1188022697"