МТ-НД4 - MT-ND4

ND4
Идентификаторы
Псевдонимы ND4 , MTMT-NADH дегидрогеназа, субъединица 4 (комплекс I), субъединица NADH дегидрогеназы 4
Внешние идентификаторы OMIM : 516003 MGI : 102498 HomoloGene : 38240 GeneCards : Nd4
Ортологи
Разновидность Человек Мышь
Entrez
Ансамбль
UniProt
RefSeq (мРНК)

н / д

н / д

RefSeq (белок)

н / д

NP_904337

Расположение (UCSC) Chr M: 0,01 - 0,01 Мб Chr M: 0,01 - 0,01 Мб
PubMed поиск
Викиданные
Просмотр / редактирование человека Просмотр / редактирование мыши
Расположение гена MT-ND4 в митохондриальном геноме человека. MT-ND4 - один из семи митохондриальных генов НАДН-дегидрогеназы (желтые прямоугольники).

МТ-ND4 является геном из митохондриального генома , кодирующий НАДН-убихинон оксидоредуктазы цепи 4 (ND4) белка . Белок ND4 представляет собой субъединицу НАДН-дегидрогеназы (убихинона) , которая расположена во внутренней мембране митохондрий и является крупнейшим из пяти комплексов цепи переноса электронов . Вариации гена MT-ND4 связаны с возрастной дегенерацией желтого пятна (AMD), наследственной оптической невропатией Лебера (LHON), мезиальной височной эпилепсией (MTLE) и кистозным фиброзом .

Состав

Ген MT-ND4 расположен в митохондриальной ДНК человека от 10760 до 12137 пар оснований. Ген MT-ND4 продуцирует белок 52 кДа, состоящий из 459 аминокислот. MT-ND4 является одним из семи митохондриальных генов, кодирующих субъединицы фермента NADH-дегидрогеназы (убихинона) , вместе с MT-ND1 , MT-ND2 , MT-ND3 , MT-ND4L , MT-ND5 и MT-ND6 . Этот фермент, также известный как Комплекс I , является крупнейшим из респираторных 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 NADH. MT-ND4 и остальные субъединицы, кодируемые митохондриями, являются наиболее гидрофобными из субъединиц Комплекса I и образуют ядро ​​трансмембранной области.

Необычной особенностью гена MT-ND4 человека является перекрытие 7-нуклеотидного гена его первых трех кодонов (5'- ATG CTA AAA -3 ', кодирующего аминокислоты Met-Leu-Lys) с последними тремя кодонами MT. Ген -ND4L (5'- CAA TGC TAA -3 'кодирует Gln, Cys и Stop). Что касается рамки считывания MT-ND4L (+1), ген MT-ND4 начинается в рамке считывания +3: [CAA] [TGC] [TAA] AA по сравнению с CA [ATG] [CTA] [AAA] .

Функция

MT-ND4 представляет собой субъединицу Комплекса I дыхательной цепи, которая, как полагают, принадлежит к минимальному комплексу ядерных белков, необходимых для катализа дегидрирования NADH и переноса электронов на убихинон (кофермент Q10). Первоначально NADH связывается Complex I и передает два электрона в isoalloxazine кольцо из флавинмононуклеотида (ФМНО) протеза с образованием FMNH 2 . Электроны передаются через серию кластеров железо-сера (Fe-S) в протезной руке и, наконец, к коферменту 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.

Исследования случаев муковисцидоза предполагают, что экспрессия MT-ND4 косвенно регулируется активностью транспорта хлорида канала трансмембранного регулятора муковисцидоза (CFTR). Клетки с двойным электродом с канальным потоком (CFDE), эктопически экспрессирующие каналы CFTR дикого типа, были использованы для тестирования эффекта ингибиторов транспорта хлорида CFTR глибенкламида и CFTR (inh) 172 и продемонстрировали снижение экспрессии MT-ND4.

Клиническое значение

MT-ND4 - один из пяти SNP, связанных с возрастной дегенерацией желтого пятна (AMD) у американцев мексиканского происхождения.

Наследственная оптическая нейропатия Лебера (LHON) коррелирует с мутацией в гене MT-ND4 во многих семьях. Мутация в кодоне 340 приводит к устранению сайта Sfa NI путем преобразования высококонсервативного аргинина в гистидин . Это простой диагностический тест, с помощью которого можно определить LHON, наследственное заболевание по материнской линии, которое приводит к дегенерации зрительного нерва и сердечной дисритмии .

Аминокислотные изменения в MT-ND4, MT-ND5 и MT-ATP8 в результате мутаций в 11994, 8502 и 13 231 п.н. мтДНК значительно коррелируют у пациентов с мезиальной височной эпилепсией (MTLE) со склерозом гиппокампа . Мутация 11994 C> T гена MT-ND4 приводит к сдвигу Thr на Ile в положении 412. Геномный анализ никогда не использовался в случаях MTLE и может предоставить другой метод диагностики этого заболевания.

MT-ND4 подавляется при муковисцидозе , заболевании, которое возникает в результате мутаций в канале регулятора трансмембранной проводимости муковисцидоза (CFTR).

Взаимодействия

Было показано, что MT-ND4 имеет 21 бинарное белок-белковое взаимодействие, включая 15 ко-комплексных взаимодействий. MT-ND4, по-видимому, взаимодействует с SP1 , ZNF16 , CTCF , GRB2 и ATM.

использованная литература

дальнейшее чтение

внешние ссылки